高二物理库仑定律知识精讲 北师大版

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1、高二物理库仑定律知识精讲北师大版一.本周教学内容：§14.1库仑定律（一）两种电荷：元电荷、比荷元电荷：把1.6×10-9C即电子所带电荷的绝对值称为元电荷。研究原子核、基本粒子时，以元电荷为单位。（二）电荷守恒定律带电的过程，实际上是电荷重新分布的过程。如：均分条件：两物体形状大小相同，否则不均分，讨论代数和、中和。守恒内容：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，它可以从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，而正、负电荷代数和保持不变。（三）库仑定律：内容：静止点电荷间的作用力跟它们电荷的乘

2、积成正比，跟距离的平方成反比，方向在它们的连线上。说明：（1）点电荷：形状及大小忽略不计，理想模型，能视为点电荷的带电球体，则r为球心距离。（2）实际球体间相互作用力，如图（不能视为点电荷）（四）库仑定律的应用：引力多大？解：引申：若电子的质量me＝9×10-31kg，则电子绕核转的速度约为多大？解：本题由静电力提供向心力。（2）真空中同一直线上点电荷间相互作用问题。例：真空中两点电荷A和B分别带有正电荷+q和+9q，之间距离为l，如图：求一带负电的粒子－q在C点和D点受到的两静电力的合力有多大？解：在C点，

3、则同理求D点。说明：在用库仑定理计算静电力时，先用公式计算大小，不考虑电荷的正负问题，最后根据电荷电性判断力的方向，问题将变得简单。引申（1）：在AB连线上放点C，使C点合力为零，则C在何处。引申（2）：在C点放入电荷后，使ABC都能处于静止，则C点电量q为多少?解：先判断C点位置只能在AB之间，设距C为x，则：（2）三电荷都平衡，则对A点分析：引申：若AB为异种电荷，则C点应当在何处。分析：C点在AB连线上靠A外侧。（3）在AB连线的中垂线上问题（等量同种和等量异种问题）。图一图二通过对图一分析可知，如果A

4、B为等量同种电荷，则在AB连线的中垂线上，带电粒子C所受的合力的方向沿中垂线方向，其大小由分析可知，在中垂线与AB连线的交点C处，F合=0，在中垂线的无穷远处，F合=0，∴在中垂线上，由AB中点O至无穷远，其合力的大小是先增大后减小的。图二的分析同理可知，在中垂线上，合力的方向平行于AB，其大小由中点O开始至无究远处，合力由大变小到0。4.力学规律在点电荷上的应用。例1：真空中，两点电荷A和B，相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止出发开始时A的加速度为a，经过一段时间B的加速度也为a，速率为v，那么这时两

5、点电荷相距__________，此时A的速率为____________。解：开始时，有：由于AB间靠静电力作用，即只有相互作用的内力，故系统动量守恒。负号表示A、B速度方向相反，大小为2v，即速率为2v。【模拟试题】1.下面关于点电荷的说法中正确的是（）A.大小、形状可以忽略的带电体可看成点电荷B.点电荷所带的电量一定很小C.点电荷的体积一定很小D.点电荷所带电量可多也可少2.在真空中有A、B两个点电荷，它们间的距离恒定，当另一个点电荷移近它们时，A、B间的库仑力将（）。A.变大B.变小C.不变D.无法确定3

6、.两个相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A.B.C.D.4.两个点电荷间的库仑力为F，若它们之间的距离和每个电荷的电量都变为原来的2倍，这时它们之间的作用力为F'，则（）A.B.C.D.5.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1所示，现使b带电，则（）图1A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a，吸住后不放开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a，接触后又把a

7、排斥开6.真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和8q，它们之间作用力的大小为F。有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，用C跟A、B两小球反复接触后移开，此时，A、B间的作用力大小为（）7.如图2所示，质量分别是，带电量分别是的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是（），两小球恰在同一水平线上，那么（）图2A.两球一定带异种电荷B.q1一定大于q2C.D.m1所受的电场力一定大于m2所受的电场力8.如图3所示，A、B两带正电的小球在光滑的水平面上相向运动，已

8、知，，带电量，当两电荷相距最近时（）图3A.A球的速度为v0，方向与vA相同B.A球的速度为v0，方向与vA相反C.A球的速度为2v0，方向与vA相同D.A球的速度为2v0，方向与vA相反9.一个摆球带有正电荷的单摆，其摆长为l，周期为T。现将一个带负电的点电荷放在单摆的悬点后，单摆的周期为T'，则（）A.B.C.D.不能确定10.用丝线把两小球悬挂在同一点，如图4所示，小球m1带电量为+q1，小球