物理選修3-1庫侖定律習題課.ppt

庫侖定律習題課,復習: 、兩種電荷：正電荷 負電荷 、使物體帶電的方法： （）摩擦起電： （）靜電感應： （）接觸起電： 電中和 、電荷量的表示：元電荷：用“e”表示。 e=1.60X10-19C 任何電荷的電量都是元電荷的整數(shù)倍 、電荷守恒定律：,近異遠同,庫侖定律,、庫侖定律的內容： 、公式表示： 、應用范圍： （）點電荷： 理想化模型 （）真空 、注意點： （1）符合牛頓第三定律 （2）庫侖力的運算與一般力相同,一、兩導體接觸后電荷分配規(guī)律：,、完全相同的金屬小球接觸后電荷分配 同種電荷：先相加再平分 異種電荷：先中和再平分,例1：兩個相同的金屬小球、，帶等量同種電荷，相距為r,現(xiàn)引入第三個相同的金屬小球，與、相互接觸后再放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的（ ） / B. 3/ C. / D. 無法確定,變式：兩個相同的金屬小球、，帶等量異種電荷，相距為r,現(xiàn)引入第三個相同的金屬小球，與、相互接觸后再放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的（ ） / B. 3/ C. / D. 無法確定,變式：兩個相同的金屬小球，帶電量之比為17，相距為r,兩者相互接觸后在放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的（ ） 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7,C D,例2:兩個帶同種電荷的相同金屬小球(兩球距離遠大于小球的直徑）所帶電量分別為Q1，Q2，現(xiàn)讓它們接觸后再放回原處，那么它們的相互作用與原來相比（ ） A. 可能變大 B. 可能變小 C. 可能不變 D. 以上三種都可能存在,Q1,Q2,AC,變式:兩個帶電荷的相同金屬小球(兩球距離遠大于小球的直徑）所帶電量分別為Q1，Q2，現(xiàn)讓它們接觸后再放回原處，那么它們的相互作用與原來相比（ ） A. 可能變大 B. 可能變小 C. 可能不變 D. 以上三種都可能存在,Q1,Q2,D,例3、有兩個完全相同的帶電小球和。分別帶電10和-Q, 球心間距為R，將它們用絕緣支柱固定起來，現(xiàn)用第三個一樣的不帶電的金屬球C反復不斷地和A、B輪流接觸，最后移開C，A、B間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?9/10,、不完全相同的金屬物體接觸后電荷分配規(guī)律： 不一定均分，分配的比例與兩個導體的大小及形狀有關，如果兩個導體的大小形狀確定，則分配比例一定,二、含庫侖力的共點力的平衡,分析方法與力學相同 (1)確定對象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)運用平衡條件,例5、 A、B兩個點電荷，相距為r，A帶有9Q的正電荷，B帶有4Q的正電荷 （1）如果A和B固定，應如何放置第三個點電荷C，才能使此電荷處于平衡狀態(tài)？此時對C的電性及電量q有無要求？ （2）如果A和B是自由的，又應如何放置第三個點電荷，使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)？此時對第三個點電荷C的電量q的大小及電性有無要求？,+,+,A,B,9Q,4Q,三、含庫侖力的動力學問題,運用牛頓第二定律結合運動學公式求解,例7、 如圖，質量均為m的三個帶電小球A、B、C，放置在光滑的絕緣水平面上，彼此相隔的距離為L，（L比球半徑r大的多），B球帶電量為QB=-3q，A球帶電量為QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始終保持L的間距運動，求 （1）F的大?。?（2）C球所帶電量為多少？帶何種電荷？,+,例8、光滑水平面有A、B兩個帶電小球，A的質量是B的質量的2倍，將兩球由靜止釋放，初始A的加速度為a,經過一段時間后，B的加速度也為a，速度大小為v，此時，A的加速度為 .,a/2,如圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球A，在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B，當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實驗中B的電量分別為q1和q2，分別為30和45，則q2/q1為 ( ),解析：對A球受力分析如圖所示， 由于繩子的拉力和點電荷的斥力 的合力大小等于A小球的重力，滿足關系： 可得F電mAgtan， 又由AB之間靜電力： 若繩長為L，則A、B球間的距離rLsin 由式聯(lián)立求解可得： 可見q與tansin2成正比代入數(shù)據(jù)得： 故正確選項為C.,答案：C 點評：本題重點考查庫侖力參與的力的平衡問題，處理本題時用三角形法則建立直角三角形，直接寫出FGtan比用正交分解法省時若考生審題時，把圖中h做不變量，表示為rhtan，會錯選D，所以D項為“陷阱”項,(2009南寧高二檢測)如圖所示，豎直絕緣墻壁上的Q處有一個固定的質點A.在Q的上方P點用絲線懸掛著另一個質點B.A、B兩質點因帶同種電荷而相斥，致使懸線與豎直方向成角，由于漏電使A、B兩質點的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對P點的拉力大小將 ( ) A保持不變 B先變小后變大 C逐漸減小 D逐漸增大,答案：A 解析：以B為研究對象，受力分析如圖所示，由相似三角形對應邊成比例知：,mg/PQFT/PB，所以 故FT保持不變.,如圖所示，光滑平面上固定金屬小球A，用長L0的絕緣彈簧將A與另一個金屬小球B連接，讓它們帶上等量同種電荷，彈