库仑定律的应用-习题课课件

1、库仑定律的应用库仑定律的应用知识回顾：知识回顾：1 1、定律内容和公式：、定律内容和公式：221rqqkF 2 2、条件：、条件：. .真空真空( (空气中近似成立空气中近似成立) ). .点电荷点电荷3 3、公式中各个字母的含义、公式中各个字母的含义F Fk kr rq q4 4、当多个带电体同时存在时，任两带电体间的作用力、当多个带电体同时存在时，任两带电体间的作用力仍遵守仍遵守 ，任一带电体同时受到多个库仑力，任一带电体同时受到多个库仑力的作用，可以利用力的合成的的作用，可以利用力的合成的 定则求出定则求出合力。合力。 库仑定律库仑定律 平行四边形平行四边形例例1 1、两个放在绝缘架上的

2、相同金属球，相、两个放在绝缘架上的相同金属球，相距为距为d d，球的半径比，球的半径比d d小得多，分别带有电荷小得多，分别带有电荷q q和和3q3q，相互斥力为，相互斥力为3F3F。现将这两个金属球接。现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则它们的相互斥力将变触，然后仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（为（ ）A A、 0 B0 B、F CF C、3F D3F D、4F 4F 相互作用力相互作用力相互作用力相互作用力BDBD例例2两个相同的金属小球，带电量之比为两个相同的金属小球，带电量之比为1717，相距为，相距为r,r,两者相互接触后在放回原两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库

3、仑力可能为原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（来的（ ）A.A.4/7 B. 3/7 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7C. 9/7 D. 16/7C.DC.D两个带同种电荷的相同金属小球两个带同种电荷的相同金属小球( (两球两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q Q1 1，Q Q2 2，现让它们接触后再放回原处，那么它们，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（的相互作用与原来相比（ ） Q1Q2A、C练习：有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球练习：有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A A、B B、C C，

4、A A带电量带电量7Q7Q，B B带电带电-Q-Q，C C不带电，将不带电，将A A、B B固定固定起来，然后让起来，然后让C C球反复与球反复与A A、B B接触，最后移去接触，最后移去C C球，试球，试问问A A、B B间的库仑力变为原来的多少？间的库仑力变为原来的多少？解：由于解：由于C C在在A A、B B间反复接触间反复接触 故最终三个球的带电量必相同。故最终三个球的带电量必相同。QQQqqBA237/故故222277rQkrQQkrqqkFBA2222/422rQkrQQkrqqkFBA74/FF拓展拓展： 有两个半径为有两个半径为r r的带电金属球中心的带电金属球中心相距为相距为

5、L(L=4r), L(L=4r), 对于它们之间的静电作用对于它们之间的静电作用力 （ 设 每 次 各 球 带 电 量 绝 对 值 相 同 ）力 （ 设 每 次 各 球 带 电 量 绝 对 值 相 同 ）( )( ) A A、带同种电荷时大于带异种电荷时、带同种电荷时大于带异种电荷时 B B、带异种电荷时大于带同种电荷时、带异种电荷时大于带同种电荷时 C C、带等量负电荷时大于带等量正电荷时、带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D D、大小与带电性质无关，只取决于电量、大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4r解题解题提醒提醒 如果满足相互之间距离如果满足相互之间距离远远大于带电体大于带电体大

6、小则带电体便可看做点电荷大小则带电体便可看做点电荷. .库仑定律的适用是什么条件？库仑定律的适用是什么条件？+Q+QL=4r+Q-QL=4r22rQkF 22/rQkF 拓展拓展：两个带同种电荷的相同金属小球：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）所带电量两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为分别为Q Q1 1，Q Q2 2，现让它们接触后再放回原，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处，那么它们的相互作用与原来相比（ ） A. A. 可能变大可能变大 B. B. 可能变小可能变小 C. C. 可能不变可能不变 D. D. 以上三种都可能存在以上三种都

7、可能存在解题提醒：运用数学规律解题提醒：运用数学规律2221/221)2(rQQkFrQQkF点电荷、带电体的静电平衡点电荷、带电体的静电平衡 在真空中某处同时存在几个点电荷、带电在真空中某处同时存在几个点电荷、带电体，由于相互间库仑力的作用而保持平衡状态体，由于相互间库仑力的作用而保持平衡状态的现象。的现象。处理方法：处理方法：库仑定律库仑定律受力分析受力分析AB9Q4QrAC=3r/5Qc= -36Q/25例例4 4、 A A、B B两个点电荷，相距为两个点电荷，相距为r r，A A带有带有9Q9Q的正电荷，的正电荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷的正电荷如果如果A A和和B B固定，应如

8、何放置第三个点电荷固定，应如何放置第三个点电荷q q，才能使此电荷处于平衡状态？才能使此电荷处于平衡状态？如果如果A A和和B B是自由的，又应如何放置第三个是自由的，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，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量点电荷的电量q q的大小及电性的大小及电性. .结论：结论：当当A A、B B已固定已固定，只要求，只要求C C球受力平衡，球受力平衡，则则C C球的位置是唯一确定的，对其电量、球的位置是唯一确定的，对其电量、电性无要求电性无要求当当A A、B B未固定未固定，要求三球均平衡，要求三球均平衡，则对则对C C球的位置、电量、电

9、性都有要求球的位置、电量、电性都有要求作业作业：将本题中：将本题中B B的电荷量改为的电荷量改为4Q4Q，其余不变其余不变含库仑力的共点力的平衡含库仑力的共点力的平衡 分析方法与分析方法与，其步骤：其步骤： (1)(1)确定对象确定对象 (2)(2)受力分析受力分析 (3)(3)合成或正交分解合成或正交分解 (4)(4)运用平衡条件运用平衡条件Q1Q1-Q2q?拓展：如图在正方形的三个顶点处各固定一个拓展：如图在正方形的三个顶点处各固定一个点电荷点电荷Q Q1 1、Q Q2 2, ,电性如图，则在另一个顶点再放电性如图，则在另一个顶点再放一个一个q q电荷，要使电荷，要使q q静止，静止，Q

10、Q1 1、Q Q2 2的大小关系如的大小关系如何？何？ q q的电荷量和电性能不能确定？的电荷量和电性能不能确定？ff1f1FQ1Q1-Q2+q+qf1f1Ff2142QQ F = fF = f-q-q 两绝缘细线分别系着两绝缘细线分别系着a a、b b两个小球，并悬两个小球，并悬挂在点，当两个小球静止时，它们处于同一挂在点，当两个小球静止时，它们处于同一水平面上，此时水平面上，此时 ，则，则: : A A、则两个小球哪个质量大？、则两个小球哪个质量大？ 、线的拉力哪个大？、线的拉力哪个大？1 12 2m2m112 在光滑且绝缘的水平面上，有两个金属球在光滑且绝缘的水平面上，有两个金属球A A和和B B，它们用一绝缘的轻弹簧相连，在，它们用一绝缘的轻弹簧相连，在A A、B B带带有等量同种电荷后，弹簧伸长量为有等量同种电荷后，弹簧伸长量为X X1 1时小球时小球平