典型例题分析

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1、二、典型例题分析 　　例1．两个放在绝缘架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有电荷q和3q，相互作用力为3F。现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（ ） 　　A．0   B．F   C．3F    D．4F 　　解题注意要点：金属球电性的讨论分析 　　【设计原因】将电荷的电性、接触带电与库仑定律的应用相结合，提高学生思维的严密性。 　　例2．有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少？ 　　

2、解题注意要点：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。 　　拓展⑴：有两个半径为r的带电金属球中心相距为L（L=4r），对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）（       ） 　　A．带同种电荷时大于带异种电荷时       　　B．带异种电荷时大于带同种电荷时 　　C．带等量负电荷时大于带等量正电荷时   　　D．大小与带电性质无关，只取决于电量 　　解题注意要点：库仑定律的适用是什么条件？ 　　点电荷：如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看作点电荷。 　　均匀带电球体（球壳）间的相互作用可等效于两球心间点电荷的相互作用。

3、  　　拓展⑵：两个带同种电荷的相同金属小球（两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q1，Q2，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（       ） 　　A．可能变大   B．可能变小 　　C．可能不变   D．以上三种都可能存在 　　【设计原因】通过问题拓展设计，一题多变，培养学生的变化发散思维。通过一题多变、一题多用的练习训练，不但可以复习相关的概念和规律，而且可以训练学生综合分析问题的能力，增强学生的思维灵活性和变通性，触类旁通，对学生的思维能力发展有良好的作用，提高学习效益，有利于学生良好的学习习惯与思维品德的形成。 　　例3．如图所示，

4、把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由此可知（   ）  　　A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大 　　B．B球的质量较大 　　C．B球受到细线的拉力较大 　　D．两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角 　　【设计原因】本题在解答过程中，物体的平衡条件成为关键内容，因此分析物体的受力，对力进行分解合成就成了必须的步骤，有利于学生将力学知识与电学知识相结合。 　　例4．如图所示，真空中有两个点电荷A、B，它们固定在一条直线上相距L=0．3m的两点，它们的电荷

5、量分别为QA=16×10－12C，QB=4．0×10－12C，现引入第三个同种点电荷C， 　　（1）若要使C处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？ 　　（2）若点电荷A．B不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？ 　　解题注意要点：（1）由分析可知，由于A和B为同种电荷，要使C处于平衡状态，C必须放在A、B之间某位置，可为正电荷，也可为负电荷。写出C电荷平衡方程。 　　设电荷C放在距A右侧x处，电荷量为Q3 　　∵      ①      　　∴     ② 　　∴      ③ 　　∴4（L－x）2=x2      

6、  ④       　　∴ x=0．2m 　　即点电荷C放在距A右侧0．2m处，可为正电荷，也可为负电荷。 　　（2）首先分析点电荷C可能放置的位置，三个点电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，C只能在AB决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有3个： 　　①AB连线上，A与B带同种电荷互相排斥，C电荷必须与A、B均产生吸引力，C为负电荷时可满足； 　　②在AB连线的延长线A的左侧，C带正电时对A产生排斥力与B对A作用力方向相反可能A处于平衡；C对B的作用力为推斥力与A对B作用力方向相同，不可能使B平衡； 　　C带负电时对A产生吸引力与B对A作用力方向相

7、同，不可能使A处于平衡；C对B的作用力为吸引力与A对B作用力方向相反，可能使B平衡，但离A近，A带电荷又多，不能同时使A、B处于平衡。 　　③放B的右侧，C对B的作用力为推斥力与A对B作用力方向相同，不可能使B平衡； 　　由分析可知，由于A和B为同种电荷，要使三个电荷都处于平衡状态，C必须放在A、B之间某位置，且为负电荷。 　　设电荷C放在距A右侧x处，电荷量为Q3 　　对C：        ∴ x=0．2m 　　对B：      ∴ ，为负电荷。 　　拓展：若A、B为异种电荷呢？ 　　请学生在归纳后进行总结： 　　同种电荷放中间，异种电荷在两边；