探究电荷相互作用规律12

1、探究电荷相互作用规律1.引入.电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小2.库仑定律：1内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的 电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比, 作用力的方向在它们的连线上。2、电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.f = k-3. 公 式：r2静电力常量：k=9. ox 109n-m2/c24. 方向：同性相斥，异性相吸.5电荷量越大，距离越小电荷之间的作用力越大.提出困难（测f. ql. q2. r ）1、f太小不易测量2、没有电荷量的概念q无法测量3 库仑的实验：研究方法：控制变量法.实验方案：1. ql、q2定时，探究f与t

2、的关系 结论：f<x：l/r22.r 定时，探究f与的ql. q2关系结论：即f sqlq2思想方法：e小量放大思想2.电荷均分原理适用条件：（1）真空中（空气中近似成立）（2 ） ，点电荷.不考虑大小和电荷的具体分布，可视为集中于一点 的电荷.内容：当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小很多时，以至 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽 略不计时，带电体可视为点电荷.b点电荷是一个理想化的模型，实际生活中并不存在。点电荷：是一种理想模型，带电体的形状.大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，带电体可视为点电荷.库仑定律给出的虽是点电荷间的静电力

3、，但是任一带电体都可看 成是由许多点电荷组成的，据库仑定律和力的合成法则就可以求出带 电体间的静电力大小和方向.c.关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。d.库仑力也称为静电力，它具有力的共性，它具有力的一切性质，它是矢量，合成分 解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发住形变，产生加速度。若点电荷不是 静止的，而是存在相对运动，那么它们z间的作用力除了仍存在静电力z外，还存在相互作 用的磁场力。e. 对库仑定律公式的进一步理解.f = k攀，f是q占0之间的相互作用力，f是&

4、#169;对©的作用 厂力，也是©对©的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大 小相等方向相反。不能理解为q叫 受的力也不等。f. 一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸人小，而是看它的形状和人小对所研究的 问题的影响是否可以忽略不计.不可以忽略时如果是两个电荷分布均匀的则可以，如是两个球星带电 导体则不可.专项习题1、关于点电荷的下列说法中正确的是：（）a .真正的点电荷是不存在的.b .点电荷是一种理想模型.c .足够小的电荷就是点电荷.d. 个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸人小，而是看它的形状和人小对所研究 的问题的影响是否可以忽略不计2、三个相

5、同的金属小球a、b和c,原来c不带电，而a和b带等量开种电荷，相隔一定距离放置，a. bz间的静电力为f o现将c球分别与a.、b接触后拿开，则a、bz间的静电 力将变为（）。a. f/2b. f/4c. f/8d. .3f/83、两个半径为0. 3m的金属球，球心相距1. 0m放置，当他们都带1. 5x10-5 c的正电时， 相互作用力为r ,当它们分别带+15x1（tc和-1.5x1（tc的电量时，相互作用力为f2, 则（）a. fl = f2b. fl <f2c. fl > f2d.无法判断4：两个相同的金属例小球，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

6、 置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）a. 4/7b. 3/7c. 9/7d. 16/75. 两个带同种电荷的相同金属小球俩球距离远大于小球的直径）所带电量分别为qi, 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和比（）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拓展应用：6a、b两个点电荷，相距为门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c,才能使此电荷处于平衡状态？此吋对 c的电性及电量q冇无要求？（2）如果a和b是后由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第 三个点电荷c的电量q的大小及电性有无

7、要求？7如图，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而上，彼此相隔的 距离为l, （l比球半径r人的多），b球带电呆为qb=-3q, a球带电量为qa=6q,若在c上 加一水平向右的恒力f,要使a、b、c三球始终保持l的间距运动，求（1）f的大小？（2）c球所带电量为多少？带何种电荷？1. 库仑定律的适用范围是a. 真空屮两个带电球体间的相互作用b. 真空中任意带电体间的相互作用c. 真空屮两个点电荷间的相互作用d. 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律2. 两个相同的金属小球，带电量z比为1： 7,相距为，两者相互接触后在放回原来的 位置上，则它们间

8、的库仑力可能为原来的（）a. 4/7b. 3/7c. 9/7 d. 16/73. a、b两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到a、b附近时，a、b之间的库仑力将4. 两个半径均为lcm的导体球，分别带上+q和一3q的电量，两球心相距90cm,相互 作用力大小为f,现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小 变为a. 3000fb. 1200fc. 900ed.无法确定5.真空屮有两个固定的带正电的点电荷，其电*q.>q2，点电荷q置于0、q：连线上 某点时，正好处于平衡，则a. qi定是正电荷b. q定是负电荷c. q离q?比离qi远d. q离q?比离qi近二、填空

9、题7.库仑定律的数学表达式是式中的比例常量叫,其数值为,其单位是8 .两个点电荷甲和乙同处于真空中（1）卬的电量是乙的4倍，则叩对乙的作用力是乙对卬的作用力的倍.（2）若把每个电荷的电量都增加为原來的2倍，那么它们之间的相互作卅力变为原來的倍；（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原來的3倍，那么它们z间的相互作用力变为原来的倍；（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原來的4倍，为保持相互作用力不变，则它们z间的距离应变为原来的倍.（5）把每个电荷的电荷都增人为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的倍，才能使其间的相互作用力不变.9. 将一定量的电荷q,分成电量q、q的两个点

10、电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为.10. 如图3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4x10袖库 的小球b靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°，此时小球b受到的库仑力f=小球a带的电量q产三、计算题11. 大小相同的金属小球,所带电量的值分别为0、q2,把qi,q放在相距较远的两点，它们间的作用力人小为f,若使两球相接触后再分开放冋原位置，求它们间作 用力的大小.12. 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

11、复不断地和a、b轮流接触，最 后移开c, a、b间的作用力变为原來的多少倍？2、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置,当他们都带1.5x10-5 c的正电时, 相互作用力为f1 ,当它们分别带+1.5x10-5 c和-1.5x10-5 c的电量时,相互作用力为 f2 ，则（）a. fl = f2 b. fl <f2c. fl > f2 d.无法判断一、选择题：1. cd 2. c d 3. c 4. d 5. d 6. bc7. f=-,静电力恒 1, n* m/c2r8. 1, 4, 1/9, 2 ,49. q/210. 2x10_3n, 一0.5x10% 11. f

12、/3 或 4f/312. 9/101. 关于点电荷的说法，正确的是a. 只冇体积很小的带电体，才能作为点电荷b. 体积很人的带电体一定不能看作点电荷c. 点电荷一定是电量很小的电荷d. 两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2. 将不带电的导体a和带有负电荷的导体b接触后，在导体a中的质子数a.增加 b.减少 c.不变 d.先增加后减少3. 库仑定律的适用范围是a.真空屮两个带电球体间的相互作用b.真空屮任意带电体间的相互作用c. 真空中两个点电荷间的相互作用d. 真空屮两个带电体的人小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律4. 把两个完全相同的金属球a和b接触一下，

13、再分开一段距离，发现两球z间相互排斥， 则a、b两球原来的带电情况可能是a.带冇等量异种电荷b.带有等最同种电荷c.带有不等量异种电荷d. -个带电，另一个不带电5. 有a、b、c三个塑料小球，a和b, b和c, c和a间都是相互吸引的，如果a带正 电，贝ia. b、c球均带负电b. b球带负电，c球带正电c. b、c球中必有一个带负电，而另一个不带电 d. b、c球都不带电6. a、b两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到a、b附近时，a、b之间的库仑力将a.可能变大b.可能变小 c. 一定不变d.不能确定7. 两个半径均为lcm的导体球，分别带上+q和一3q的电量，两球心相距90cm,相互作

14、 用力大小为f,现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小 变为a. 3000f b. 1200f c. 900f d.无法确定&真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量qi>q2,点电荷q置于q、q2连线上某 点时，正好处于平衡，则a. q定是正电荷 b. q定是负电荷c. q离q2比离q远 d. q离q2比离q近9. 如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球a和b,此时，上、下丝 线受的力分别为ta、tb；如果使a带正电，b带负电，上、下丝线受力分别为g则（）b. tb>tbd tb<tba- ta<tac ta = t

15、a常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为:一个电了的电量二、填空题10. 在原了物理|为, 一个质子的电量为;任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电最,或者是它们电量的.11. 库仑定律的数学表达式是,式中的比例常量叫,其数值为,其单位是12. 两个点电荷甲和乙同处于真空中.（1）卬的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的倍.（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的倍；（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原來的3倍，那么它们z间的相互作用力变为原來的倍；（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变

16、，贝陀们z间的距离应变为原来的倍.（5）把每个电荷的电荷都增人为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的倍，才能使其间的相互作用力不变.13. 将一定量的电荷q,分成电量q、q的两个点电荷，为使这两个点电荷相距1吋，它们z间有最大的相互作用力，则q值应为图314. 如图3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4x ict*库的小球b靠近它，当两小球在同一高 度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球b受到的 库仑力f=,小球a带的电量qa=三、计算题15. 人小相同的金属小球，所带电量的值分别为q、q2,且把q】、q?放在相距较远的两点，它们间作用力

17、的3大小为f,若使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作用力的大小.16. 设氢原了核外电了的轨道半径为门电子质最为电最为e,求电子绕核运动的周期.电荷守恒定律库仑定律练习题答案一、选择题1. d2. c3. cd4. bcd5. c6. c7. d8. d9. bc二、填空题10. 1.6x10_19c, -1.6xw,9c, l6x10 "c,整数倍12.13.11. f=,静电力恒量，n*m2/c2 r1, 4, , 2, 4 yq214. 2x10_3n, -0.5x10_8c三、计算题15. f/3 或 4f/316.3、已知电子的质量ml=9.10x10-31kg,质子的质量m2=l. 67x 10-27kg,它们之间的距离 为5. 3*10-1 lm （结果保留一位有效数值）（1）它们之间的万有引力？ f引二3.6x10-47n2）异种电荷相互吸引质子给电子的的引力为多少？ f电=8.2x10-8n（3）电子给质子的库仑力？ f电二8.2x10-8n（4）电子绕质子运动的向心力由谁提供？（5）在电子、质子连线的垂直平分线上放一电子，与质子、电子构成等边三角形，求此时质子受到的合力？f合=