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第二节 探究静电力基础知识 库仑定律是电学发展史上的第一个定最规律它使电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史上的重要的里程碑它指出，在真空中两个静止 之间的 作用力与它们间 的平方成 ，与它们 成 ，作用力的方向沿连线，同种电荷 异种电荷 。在中学物理中应用的库仑定律的适用条件是在 中的 典型例题例1下面关于点电荷的说法正确的是 ( )A只有体积很小的带电体才可看作点电荷 B只有做平动的带电体才可看作点电荷C只有带电荷量很少的带电体才可看作点电荷 D点电荷所带电荷量可多可少例2下列关于点电荷的说法中正确的是 ( )A.不论两个带电体多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体都可以看作是点电荷B.一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看作是点电荷C一个体积很大的带电体在任何情况下，都不能看作是点电荷D只有球形带电体，才可以看作是点电荷例3如图l22所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，b带负电，a的带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是图1-2-2A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 例4中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图l23所示图l一24中给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( ) 图1-2-4例5在A、B两点分别固定正电荷q1和负电荷q2，且q1|q2|，若引入第三个电荷q3，且使点电荷q3处于平衡状态，则 ( ) A q3仅有一个平衡位置 Bq3有两个平衡位置 C q3只能带负电荷 Dq3可能带正电荷，也可能带负电荷例6两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b，在真空中相距为l如果引入另一点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量例7如图l2-5所示，光滑水平面上固定金属小球A，用长为L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量的同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2,求x1与x2的关系图1-2-5基础练习1关于点电荷和元电荷的说法中，不正确的是 ( ) A.只有体积很小的带电体才可以看作点电荷 B.带电体之间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对它们间相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可视为点电荷 C.把1.610-19 C的电荷量叫元电荷 D.任何带电体所带电荷量的多少都是元电荷的整数倍2.如图1-2-6所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开这时A、B两球之间的相互作用力的大小是 ( ) A.F B.F C.F D.F3.如图，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上下两根细线中的拉力分别是FA、FB,现在使A、B带同号电荷，此时，上、下细绳受力分别为、，则A. =FA，FB B.=FA，FA，FB D. FA，FB4. A、B两个小球带有同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d，同时由静止释放，在它们距离为2d时，A的加速度为a，速度为v则 ( ) 此时B的速度为v/2 此时B的速度为v/4 此时B的加速度为a/2 此时B的加速度为a/4 A B C D5.两个点电荷相距r时相互作用力为F，则( ) A.电荷量不变距离加倍时作用力变为F/2 B.其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4F C.每个电荷的电荷量和两电荷间距减半时，作用力为4F D.每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加到相同倍数时，作用力不变6如图1-2-8所示质量、电荷量分别为m1、m2、q1、q2的两球用绝缘细线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为a、b，则 ( )A.若ml=m2，q1q2,则 B.若ml=m2，q1C.若ql=q2，m1m2,则 D.q1、q2是否相等与、无关；若mlm2，则 7.有质量的物体周围存在着引力场万有引力和库仑力有类似的规律因此我们可以用静电场场强的方法来定义引力场的场强，与质量为M的质点相距r处的引力场强的表达式EG= (万有引力常量用G表示)8如图1-2-9所示q1、q2分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态。试问：(1)如q2为正电荷则q1为 电荷，q3为 电荷;(2)三者电荷量大小之比是 9.A、B两点电荷，相距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，又应如何放置第二个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电荷量q的大小及电性10，有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量7Q，B带电荷量-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球试问：A、B间的库仑力变为原来的多少?能力测试11直径为R的绝缘球壳上均匀带有电荷量为+Q的电荷，另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去去半径为r(rR)的一个小圆孔则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)12.如图l-2-10所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L(L比球半径r大得多)，B球带电荷量为QB=-3qA球带电荷量为QA=6q，若在C上加个水平向右的恒力F要使A、B、C二球始终保持L的间距运动求：(1)F的大小；(2)C球所带电荷量为多少?带何种电荷?13.两根等长的绝缘细线下各挂一个完全一样的金属小球，悬于同一点O，使A球固定于竖