库仑定律习题课学习.pptx

库仑定律习题课会计学第1页/共26页复习:１、库仑定律的内容：２、公式表示：各量表示的物理意义：（特别是r)３、应用范围：（１）真空（２）点电荷：例４、注意点：　（１）大小、方向　　　（２）符合牛顿第三定律 例　（３）库仑力的运算与一般力相同第2页/共26页例1:真空中有两个点电荷 ,试回答A: 保持电荷间的距离不变，一个电荷的电荷量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量为原来的一半，库仑力变为原来的几倍?( 2倍 )B: 保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距离变为原来的2倍，库仑力变为原来的几倍?( 1/2倍 )C: 保持两个电荷的电荷量不变，电荷间的相互作用力变为原来的16倍时,电荷间的距离为原来的几倍?( 1/4倍 )第3页/共26页例2：甲、乙两个相同的小球，甲球带有4×10-12c的正电荷，乙球带有6× 10-12c的负电荷，放在真空中相距为10cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10cm。（1）试求两球之间的库仑力，并说明是引力还是斥力？（2）将两个导体球相互接触再放回原处，其作用力多大？是斥力还是引力？Q1Q2F=kr2第4页/共26页解：（1）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力F 为4×10-12×6×10-12=9×109 ×N( 0.1 ) 2=（引力）2 .16×10 -11 NQ1Q2F1=kr2第5页/共26页（2）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力变为F 11×10-12×1×10-12N=9×10 9 ×( 0.1 ) 2=（斥力）9×10 -13 N注意：计算时，电荷的正负号可不要代入！第6页/共26页知识拓展一、两导体接触后电荷分配规律：１、完全相同的金属小球接触后电荷分配　　同种电荷：先相加再平分 异种电荷：先中和再平分２、不完全相同的金属物体接触后电荷分配 不一定均分，电荷尽量分布在导体的外表面第7页/共26页例3：三个相同的金属小球，原来有两个小球带电量相等，相互间的引力为F，用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后在移走，则原来两个带电小球间的库仑力为原来的（ ） A. 1/2 B.1/4 C.1/8 D. 3/8C第8页/共26页例4：两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7C.D第9页/共26页例4:两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A、CQ1Q2第10页/共26页例6、A、B、C是三个完全相同的金属小球，其中一个带电，让A先后与B接触，再将A、C放在距离为R的位置上时，测得A、C间的库仑斥力为F1，之后设法让三个球恢复原状，让C先后与B、A接触，再将A、C放在相距为R的位置，测得A、C间的库仑斥力为F1/4，则可以判断带电的是 。第11页/共26页例7、有两个完全相同的带电小球Ａ和Ｂ。分别带电10Ｑ和-Q, 球心间距为R，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属球C反复不断地和A、B轮流接触，最后移开C，A、B间的作用力变为原来的多少倍？第12页/共26页二、含库仑力的共点力的平衡分析方法与力学一样，其步骤：(1)确定对象(2)受力分析(3)合成或正交分解(4)运用平衡条件-QC第13页/共26页例5. A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷q，才能使此电荷处于平衡状态？（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量q的大小及电性.AB++9Q4Qm1α2T2T1α2α1F1F2m2m1gm2gα1第14页/共26页两电荷相互作用力F1 =F2 与其电荷相等与否无关!α2α1m2m1第15页/共26页例6．两绝缘细线分别系着a、b两个小球，并悬挂在Ｏ点，当两个小球静止时，它们处于同一水平面上，此时 ，则:A、则两个小球哪个质量大？Ｂ、线的拉力哪个大？第16页/共26页例7.在光滑且绝缘的水平面上，有两个金属球A和B，它们用一绝缘的轻弹簧相连，在A、B带有等量同种电荷后，弹簧伸长量为X1时小球平衡，如果小球A、B带电量加倍，它们重新平衡时弹簧伸长量为X2，则有： A、X2=2X1 B、X2=4X1 C、X24X1