庫侖定律的力學(xué)問題課件

庫侖定律的力學(xué)問題

庫侖定律的力學(xué)問題2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題:(1)條件:兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場強(qiáng)為零,或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫侖力必須大小相等,方向相反.(2)規(guī)律:“三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上;“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.庫侖定律的力學(xué)問題庫侖力作用下平衡庫侖定律的力學(xué)問題[答案]

C庫侖定律的力學(xué)問題庫侖定律的力學(xué)問題【例2】如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q(q>0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長度為l。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為()A.l+5kq2/(2k0l2)B.l-kq2/(k0l2)C.l-5kq2/(4k0l2)D.l-5kq2/(2k0l2)C

解決帶電體在電場中的平衡問題的方法與解決力學(xué)中平衡問題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程時(shí)，一定要注意考慮電場力。

【解析】本題考查庫侖定律，物體的平衡、胡克定律，正確理解并會(huì)應(yīng)用定律解題是解決問題的前提，考查學(xué)生的理解能力和分析綜合能力。以左邊小球?yàn)檠芯繉ο?，它受另外兩個(gè)帶電小球的庫侖斥力和彈簧彈力作用而平衡，有F=k0

x=kq2/l2+kq2/(2l)2=5kq2/(4l2),

x=5kq2/(4k0l2)，故彈簧原長l0=l-Δx=l-5kq2/(4k0l2)。典例二庫侖定律的力學(xué)問題負(fù)負(fù)課堂探究圖6

庫侖定律的力學(xué)問題【二】：庫侖力作用下的動(dòng)力學(xué)綜合問題1.三個(gè)電荷量均為Q（正電）的小球質(zhì)量均為m，放在水平光滑絕緣的桌面上，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，其邊長為L，如圖所示，問：（1）三角形的中心O點(diǎn)應(yīng)放置什么性質(zhì)的電荷，才能使三個(gè)帶電小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)？其電荷量是多少？（2）若中心電荷的電荷量在第（1）問基礎(chǔ)上加倍，三個(gè)帶電小球?qū)⒓铀龠\(yùn)動(dòng)，求其加速度的大??；（3）若中心電荷的電荷量在第（1）問基礎(chǔ)上加倍后，仍保持三個(gè)小球相對距離不變，可讓它們繞中心電荷同時(shí)旋轉(zhuǎn)，求它們旋轉(zhuǎn)的線速度的大小。庫侖定律的力學(xué)問題【規(guī)范解答】（1）根據(jù)對稱性，A、B、C每個(gè)點(diǎn)電荷受其他兩個(gè)電荷的庫侖力的合力沿中心線向外，所以要使三個(gè)帶電小球都處于靜止平衡狀態(tài)，必須在O點(diǎn)放上負(fù)電荷，根據(jù)平衡條件列方程可得：所以庫侖定律的力學(xué)問題（2）對任意小球由牛頓第二定律得：（3）對任意小球由牛頓第二定律得：庫侖定律的力學(xué)問題××BD高考模擬圖12庫侖定律的力學(xué)問題B學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)圖8庫侖定律的力學(xué)問題審題與關(guān)聯(lián)①審題切入點(diǎn)：受力分析與運(yùn)動(dòng)過程分析，建立桿固定球做圓周運(yùn)動(dòng)的模型②明情境，析過程：小球在圓形絕緣細(xì)管做怎樣的圓周運(yùn)動(dòng)？題中的隱含條件是什么？③理思路，選規(guī)律：小球做變速圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)處，重力和庫侖力的合力提供向心力．從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒．④巧布局，詳解析：在最高點(diǎn)利用向心力公式求速度．從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)利用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理求最低點(diǎn)速度．學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)三：挖掘隱含條件，解決庫侖力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)問題圖7

庫侖定律的力學(xué)問題學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)三：挖掘隱含條件，解決庫侖力作用下的動(dòng)力學(xué)問題圖7

庫侖定律的力學(xué)問題【變式備選】如圖所示，把一個(gè)帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B?，F(xiàn)給B一個(gè)垂直AB方向的速度v0，下列說法中正確的是()A.若A、B為異種電荷，B球一定做圓周運(yùn)動(dòng)B.若A、B為異種電荷，B球可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.若A、B為同種電荷，B球一定做遠(yuǎn)離A的變加速曲線運(yùn)動(dòng)D.若A、B為同種電荷，B球的動(dòng)能一定會(huì)減小庫侖定律的力學(xué)問題【解析】選C。如果A、B為異種電荷，當(dāng)A對B的庫侖引力恰好提供B做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，B繞A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)A對B的庫侖引力大于或者小于B做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，則B將做向心運(yùn)動(dòng)