1-2(打印)库仑定律知识点复习过程

1、精品文档1-2 库仑定律知识点一、探究影响电荷间相互作用力的因素（1）电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关， 二是与有关。（2）电荷间的相互作用力随着电荷量的增大而 ，随着距离的增大而 。 二、库仑定律说明：库仑力具有力的一切性质，可以与其他力合成、分解，可以与其他力平衡，可以产生 加速度，两点电荷间的库仑力是一对相互作用力，遵从牛顿第三定律(5)点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的 、大小及电荷 分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成带电的点，叫做点电荷【特别提醒】点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型说明：实际的带电体

2、在满足一定条件时可近似看做点电荷一个带电体能否看成点电荷，精品文档1 21 2精品文档不能单凭其大小和形状确定，也不能完全由带电体的大小和带电体间的关系确定，关键 是看带电体的形状和大小对所研究的问题有无影响，若没有影响，或影响可以忽略不计， 则带电体就可以看做点电荷填空：1库仑定律：真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在上。公式：f= ，式中 k 叫做 。如果公式中的各个物理量都采用国际单位，即电量的单位用 ，力的单位用 ，距离的单位用 ， 则由实验得出 k=9109 。使用上述公式时，电荷量 q 、q 用绝对值代入计算。1 22.库仑定律适用适用于中（空

3、气中近似成立）两个间的相互作用。3当带电体之间的比它们自身的大小大得多时，带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计，这时的带电体可以看作 。点电荷类似力学中的 ，是一种理想化模型。 4、下列关于点电荷的说法中，正确的是( )a只有体积很小的带电体才 能看成是点电荷 b体积很大的带电体一定不能看成是点电荷c 当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷d 一切带电体都可以看成是点电荷5、真空中有甲、乙两个点电荷，相距为 r，它们间的静电力为 f，若甲的电荷量变为原来的 2 倍，乙的电荷 量变为原来的 1/3，距离变为 2r，则它们之间的静电力变为a3f/8 bf/

4、6 c8f/3 d2f/3q q6“由 fkr2法正确吗？可得：当两个电荷之间的距离 r 0 时，电荷之间的库仑力 f”，这种说提示： 这种说法不正确库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，也就是说只有真空中的两个点电荷 q q之间才遵循 fk 这个公式，当 r 0 时，虽然从数学上会得出 f的结论，但是它恰恰忽视了表达式r2成立的条件，当 r0 时，两个电荷已经不能再看成是点电荷，也就不能运用库仑定律计算两电荷之间的相 互作用力了例 1：有三个完全一样的球 a、b、c，a 球带电荷量为 7q，b 球带电荷量为q，c 球不带电，将 a、b 两球固定，然后让 c 球先跟 a 球接触，再跟 b 球接触

5、，最后移去 c 球，则 a、b 球间的作 用力变为原来的多少？【思路点拨】 求解此题应把握以下三点：(1) 先据库仑定律写出原来 a、b 间库仑力的表达式(2) 据电荷均分原理确定接触后 a、b 的带电量(3) 再据库仑定律写出现在 a、b 间的库仑力精品文档1 2 3223 1 21 212精品文档例 2：两个分别带有电荷量 q 和3q 的相同金属小球 (均可视为点电荷 )，固定在相距为rr 的两处，它们间库仑力的大小为 f，两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力2的大小为 ( ) a. 过程：1 3 4 f b. f c. f12 4 3d12f例 3：如右图所示，悬挂在 o

6、点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球 a. 在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球 b，当 b 到达悬点 o 的正下方并与 a 在同一 水平线上，a 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为.若两次实验中 b 的电荷量分别为 q1 和 q2，分别为 30和 45，则 q2/q1 为( )a2 b3 c2 3 d3 3库仑定律典型例题分析【例 1】如图 1 所示，真空中有三个同种点电荷 q 、q 和 q ，它们固定在一条直线上，电 荷量均为 q=4.01012c，求 q 所受的静电力的大小和方向。【解析】对 q2受力分析如图 2 所示，q 所受的静电力为 q 和 q 对

7、q 的作用力的合力。q q q 2q 对 q 的作用力： f =k 1 2 =kr 2 r 21 1图 1精品文档3 232f2 3ab精品文档q q q 2q 对 q 的作用力： f =k 3 2 =kr 2 r 22 2f =f -f =kq 2 ( 12 321 1-r 2 r 21 2)图 2代入数据得： =1.1 10-11n，方向沿 q 、q 连线指向 q3【例 2】如图 3 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 们的电荷量分别为 q =161012c，q =4.01012c，现引入第三个同种点电荷 c，（1） 若要使 c 处于平衡状

8、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？【解析】（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图 3必须放在 a、b 之间某位置，可为正电荷，也可为负电荷。设电荷 c 放在距 a 右侧 x 处，电荷量为 q3fac=fbc kq q q q 1 3 =k 2 3 x 2 ( l -x )2q q1 = 2 x 2 ( l -x )2 4(lx)2=x2 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

9、 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，1 ab 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

10、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。精品文档精品文档 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：kq q q q 1 3 =k 2 3 x 2 (0.3 -x )2x=0.2m对 b：kq q q q 1 2 =k 3 2 l2 ( l -x )2q =316910 -12 c，为负电荷。【拓展 】若 a、b

11、 为异种电荷呢？【解析】（1）电荷 c 放在 b 的右侧，且距 b 0.3m 处，电量的大小及正负无要求；（2）电荷 c 放在 b 的右侧，且距 b 0.3m 处，c 为正电荷， q =16 103学生归纳后进行总结：同种电荷放中间，异种电荷在两边；远离大球近小球，平衡位置连成线；三个小球都平衡，电量正负有条件；第三小球能平衡，电量正负任意选。【例 3】-12c如图 4 所示，把质量为 0.2 克的带电小球 a 用丝线吊起，若将带电量为 410-8c的小球 b 靠近它，当两小球在同一高度时且相距 3cm，丝线与坚直方向夹角为 45， 此时小球 b 受到库仑力 f=_。小球 a 带的电量 q =_。a【解析 】根据题意可知，小球 a 处于平衡状态，分析小球 a 受力情况如图 5图 4所示。小球 a 受到重力 mg、丝线的张力 t；。小球 b 对小球 a 的静电力 f，三个力的作用。三个 力的合力为零。f =mgtg 45=mg代入数据解得： f =2 10-3n由式可知：q =amg rk qb2代入数据解得： q =5 10a-9c图 5小球 b 受到库仑力与小球 a 受到库仑力为作用力和反作用