庫侖力作用下的平衡問題精品課件

用庫侖定律解決平衡問題2021/4/171+++++ABθ

例1、用絕緣絲線懸掛一質(zhì)量m的帶電小球B,放置在電荷量為+Q的小球A附近.如圖所示,A、B兩球在同一水平面上相距r,絲線與豎直方向夾角θ,A、B兩帶電球可看成點電荷。試求B球所帶電荷的性質(zhì)(2)絲線拉力(3)A、B兩球之間的靜電力(4)B球的電荷量的大小+正電1．自由點電荷的平衡問題2021/4/1722021/4/1732021/4/174【例3】兩個電荷量分別為Q和4Q的負(fù)點電荷a、b，在真空中相距為l，如果引入另一點電荷c，正好能使這三個電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試確定點電荷c的位置、電性及它的電荷量.2．三個自由點電荷的平衡問題2021/4/175由于a、b點電荷同為負(fù)電荷，可知電荷c只能是正電荷，且應(yīng)放在a、b之間的連線上.依題意作圖如圖所示，設(shè)電荷c和a相距為x，則b和c相距為(l-x)，c的電荷量為q.對電荷c，所受的庫侖力的合力為零，則Fac=Fbc.根據(jù)庫侖定律得：解得：(舍去)又由Fca=Fba，得：解得2021/4/176小結(jié).三個自由點電荷的平衡問題(1)條件：每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等，方向相反．(2)由庫侖力的方向及二力平衡可知，三個點電荷必須在同一直線上，且同種電荷不能相鄰.(3)由知，中間的異種電荷電荷量應(yīng)最小，且靠近兩側(cè)電荷量較小的那一個，“兩同夾異”——正負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最小；“近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷．2021/4/177【練習(xí)】如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電？應(yīng)放于何處？所帶電荷量為多少？C帶負(fù)電，AB連線A的外側(cè)，距A0.2m處，qc=-9q/42021/4/178【例3】兩個大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電荷量分別是q1和q2，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與中垂線方向成α1角和α2角，且兩球處于同一水平線上，如圖所示，若α1＝α2，則下述結(jié)論正確的是

3.重力、彈力、庫侖力作用下平衡問題2021/4/179答案

C2021/4/17109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:38:12PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/33.庫侖力作用下的動態(tài)平衡【例4】質(zhì)量為m1、m2的小球分別帶同種電荷q1和q2，它們用等長的細(xì)線吊在同一點O，由于靜電斥力的作用，使m1球靠在豎直光滑墻上，m1的拉線l1呈豎直方向，使m2球的拉線l2與豎直方向成θ角，m1、m2均處于靜止，如圖所示．由于某種原因，m2球的帶電量q2逐漸減少，于是兩球拉線之間夾角θ也逐漸減小直到零．在θ角逐漸減小的過程中，關(guān)于l1、l2中的張力T1、T2的變化是

()A．T1不變，T2不變B．T1不變，T2變小C．T1變小，T2變小D．T1變小，T2不變q1m1q2m2θ2021/4/1712q1m1q2m2θm2gFT2小球m2受力如圖所示所受三力平衡，力三角形與對應(yīng)的幾何三角形相似，T2=m2g小球m1受力如圖所示T1m1gF可知在θ角逐漸減小的過程中，T1變小，T2=m2g不變。2021/4/1713跟蹤訓(xùn)練：如圖所示，在光滑水平面上固定一個小球A，用一根原長為l0、由絕緣材料制的輕彈簧把A球與另一個小球B連接起來，然后讓兩球帶上等量同種電荷q，這時彈簧的伸長量為x1，如果設(shè)法使A、B兩球的電量各減少一半，這時彈簧的伸長量為x2，則()A

X2=X1/2

B

X2>x1/4

C

x2=x1/4

D

x2<x1/4B2021/4/1714練習(xí)：如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個正點電荷分別置于A點和B點，兩點相距L，在以L為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個帶電小球q(視為點電荷)，在P點平衡，若不計小球的重力，那么PA與AB的夾角α與Q1，Q2的關(guān)系是（

）

A．tan2α＝Q1:Q2

B．tan2α＝Q2:Q1

C．tan3α＝Q1:Q2

D．tan3α＝Q2:Q12021/4/17159、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:38:13PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月