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静电场及库仑定律

静电场及库仑定律
静电场及库仑定律

静电场及库仑定律

一、电荷及相互作用

1、A.B.C.D四个带电体,已知A排斥B,C吸引A,D排斥C,若D带正电,则带负电的一定是()。

A.A和B

B.B和C

C.A和C

D.A、B、C

2、用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为()

A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷

B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷

C.被吸引的轻小物体一定是带电体

D.被吸引的轻小物体可能不是带电体

3、(2006北京)使用电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()

A B C D

4、关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是()

A.物体所带的电荷量可以为任意实数

B.物体所带的电荷量只能是某些特定值

C.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子

D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C

5、带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的

A. 2.4×10-19C

B.-6.4×10-19C

C.-1.6×10-18C

D.4.0×10-17C

6、5个元电荷的电荷量是 C,16C电荷量等于个元电荷的电荷量.

7、(2005全国I )已知π+介子、π—介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克u或反夸克d

A π+由u和d组成

B π+由d和u组成

C π—由u和d组成

D π—由d和u组成

8、绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜.在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如图1—1—6所示,现使b 带电,则:

A. ab 之间不发生相互作用

B. b 将吸引a ,吸在一起不放开

C. b 立即把a 排斥开

D. b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开

9、有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5

C 的正电荷,小

球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为q A = ,q B = ,q C = .

10、有两个完全相同的带电绝缘金属球A 、B ,分别带有电荷量Q A =6.4×9

10

-C,Q B =–3.2×9

10

-C,让两绝

缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,小球A 、B 各带电多少库仑?

11、有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有3×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3

C 的负电荷,小球C 不带电.先将小球C 与小球A 接触后分开,再将小球B 与小球C 接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?

12.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是

A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷

B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体

C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分

D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了

13.如图1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是

A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动

B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动

C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动

D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 1—4

14.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.

若先将

+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.

15.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,

两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球 都带电的是 ( )

A .先把两球分开,再移走棒

B .先移走棒,再把两球分开

C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开

D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电

二、电荷守恒定律

● 原子结构与起电本质: ● 电荷守恒定律:

1.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断( )

A .验电器所带电荷量部分被中和

B .验电器所带电荷量部分跑掉了

C .验电器一定带正电

D .验电器一定带负电

三、库仑定律

1.下列哪些带电体可视为点电荷

A .电子和质子在任何情况下都可视为点电荷

B .在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷

C .带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷

D .带电的金属球一定不能视为点电荷 2.对于库仑定律,下面说法正确的是

A .凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F = 22

1r

q q k

; B .两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律

C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等

D .当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时,对于它们之间相互作用的静电力大小,只取决于它们各 自所带的电荷量

3.两个带有等量电荷的铜球,相距较近且位置保持不变,设它们带同种电荷时的静电力为F 1,它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F 2,则F 1和F 2的大小关系为:

A .F 1=F 2 D .F 1> F 2 C .F 1< F 2 D .无法比较

图1—1—1

4.半径为r 的两个相同金属球,两球心相距为L (L =3r),它们所带电荷量的绝对值均为q ,则它们之间相互作用的静电力F

A .带同种电荷时,F <22L q k

B .带异种电荷时,F >22

L q k

C .不论带何种电荷,F =22

L

q k D .以上各项均不正确

5.两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点之间的距离应是

A .4d

B .2d

C .d/2

D .d/4

6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距d ,球的半径比d 小得多,分别带q 和3q 的电荷量,相互作用的斥力为3F .现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为 A .O B .F C .3F D .4F

7. 两个形状完全相同的金属球A 和B ,分别带有电荷量q A =﹣7×10

8

-C 和q B =3×10

8

-C ,它们之间的吸引

力为2×106

-N .在绝缘条件下让它们相接触,然后把它们又放回原处,则此时它们之间的静电力是 (填“排斥力”或“吸引力”),大小是 .(小球的大小可忽略不计)

四、库仑定律作用下平衡问题

8. 两个质量相等的小球,带电荷量分别为q 1和q 2,用长均为L 的两根细线,悬挂在同一点上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为 .

9. 如图1—2—6所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥,

静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢,且α < β,由此可知

A .

B 球带电荷量较多 B .B 球质量较大

C .A 球带电荷量较多

D .两球接触后,再静止下来,两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′, 则仍有α ′< β′

10.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m 1和m 2,带电荷量分别是q 1和q 2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成夹角θ1和

θ

2

,且两球同处一水平线上,如图

1—2—3所示,若θ

1=θ2

,则下述结论正确的是

A.q 1一定等于q 2

B.一定满足q 1/ m 1=q 2/ m 2

C.m 1一定等于m 2

D.必须同时满足q 1=q 2, m 1= m 2

11.如图所示。两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B ,上、下两根细线中的拉力分别是T A 、T B 。现在使A 、B 带同号电荷。此时,上、下细线受力分别为T’A 、T’B ,则:

A.T’A =T A ,T’B >T B

图1—2—6

B.T’A =T A ,T’B

C.T’A T B

D.T’A >T A ,T’B

12、如图1—2—13所示,两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ,连接小球的绝缘细线长度都是l ,静电力常量为k ,重力加速度为g .则连结A 、B 的细线中的张力为多大? 连结O 、A 的细线中的张力为多大?

13、如图所示,把质量为0.2g 的带电小球A 用丝线吊起,若将带电量为4×10-8C 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°,求 (1)此时,小球B 受到的库仑了多大? (2)小球A 带的电量q A 为多少?

14、 如图1—2—14所示,一个挂在丝线下端的 带正电的小球B 静止在图示位置.固定的带正电荷的A 球电

荷量为Q ,B 球质量为m 、电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一水平线上,整个装置处在真空中,求A 、B 两球间的距离.

五、“补偿法”运用

15、 如图所示,半径为R 的绝缘细圆环均匀带电,带电量为+Q ,圆环上有一小缺口,缺口宽度为l ,l ?R ,在圆环中心放一带电量为+q 的点电荷, 求点电荷q 所受的库仑力的大小和方向.

图1—2—13

图1—2—

14

高中物理选修3-1第一章第二节静电力库仑定律同步练习随堂练习课后练习

静电力及库仑定律同步练习 1.(多选)在库仑扭秤实验中,对于库仑力的研究,用到了下述哪些思想方法() A.均分思想B.放大法 C.控制变量法D.补偿法 2. (2012·青岛二中高二检测)如图1-2-5所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定() A.两球都带正电 B.两球都带负电图1-2-5 C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力 D.两球受到的静电力大小相等 3.(2013·厦门一中高二检测)关于库仑定律,下列说法中正确的是() A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体 B.根据F=k q1q2 r2,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大 C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律 4. (2012·山师大附中高二检测)如图1-2-6所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是() A.速度变大,加速度变大 B.速度变小,加速度变小图1-2-6 C.速度变大,加速度变小 D.速度变小,加速度变大 5.(2012·海南第二中学高二期末)在真空中,两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2,且相隔一定的距离.若先将q2增加为原来的3倍,再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半,则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为

() A.1∶6B.1∶12 C.12∶1D.6∶1 6. (多选)如图1-2-7所示,两根丝线挂着两个质量相同的小球A、B,此时上、下丝线的受力分别为F T A和F T B;如果使A、B均带正电,上、下丝线的受和F T B′,则() 力分别为F A.F T A′=F T A B.F T A′<F T A C.F T B′=F T B D.F T B′>F T B 图1-2-7 7.(2012·西安一中高二检测)设某星球带负电荷,一电子粉尘悬浮在距星球表面1 000 km的地方,若将同样的电子粉尘带到距星球表面2 000 km的地方,相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘() A.向星球下落B.仍在原处悬浮 C.推向太空D.无法判断 8.(2011·海南高考)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变.由此可知() A.n=3B.n=4 C.n=5 D.n=6 9.(2012·新疆实验中学高二检测)如图1-2-8所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是() A.F1B.F2 C.F3D.F4 图1-2-8 10. (多选)(2012·泉州五中高二检测)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使小球a能静止在如图1-2-9所示的位置,需在MN间放一带电小球b,则 () A.b球带正电,放在A点

第一章第二节静电力库仑定律第一课时

静电力库仑定律 【教学目标】 (1)知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。 (2)了解两种电荷间的作用规律,掌握库仑定律的内容及其应用。 【教学重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 【教学难点】 真空中点电荷间作用力为一对相互作用力,遵从牛顿第三定律 【教学媒体】 1、演示实验:有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、 表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 2、课件:库仑扭秤实验模拟动画。 【教学安排】 【新课导入】 从上节课我们学习到同种电荷相吸引,异种电荷相排斥,这种静电荷之间的 相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素,我们今天就来具体学习 一下静电力的特点。 【新课内容】 1.静电力与点电荷模型 (1)静电力的作用点——作用在电荷上,如果电荷相对于物体不Array能自由移动,则所有电荷受力的合力就是带电体的受力(可视为作用 在物体的电荷中心上,怎么找电荷的中心呢?——如果形状规则的物体所带 电荷又是均匀分布的话,电荷中心可看作在物体的几何中心上。如:右图1 为一均匀带电的环性物体,其电荷可看集中在圆心处) (2)静电力的方向——沿着两电荷的连线。 (3)静电力的大小(电荷A对B与B对A的力等大反向,与所带电荷多少无关) i.猜想:可能与哪些因素有关,说出猜测的理由?(与电荷所带电量有关,电 量越大,力越大,理由——放电导致电量减小后,验电器的金箔张角减小说 明斥力减小;也与电荷间的距离有关,带电物体靠近时才能吸引轻小物体,

离的远时吸不起来) ii.定性实验: 如图2,先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处,然后把铝箔包好 的草球系在丝线下,分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带 上正电,把草球先后挂在P1、P2、P3的位置,带电小球受到A 的 作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小;再增大丝线下端带电小球的电量,观察实验发现,在同一位置小球受到的A的作用力增大了。 教师总结:该实验说明了电荷之间的相互作用力大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关,电量越大,距离越近,作用力就越大;反之电量越小,距离越远,作用力就越小。作用力的方向,可用同种电荷相斥,异种电荷相吸的规律确定。教师补充说明,考虑到带电体的受力是所带电荷受力的合力的问题,这个静电力大小其实还会与物体的体积、形状、电荷分布有关。因此,我们今天只研究一个简化的模型——点电荷。(回顾:质点的概念,当物体的形状与两物体间的距离相比可以忽略的时候,可以忽略物体的形状和大小,将物体看做质点。) 板书:1、当带电体的尺寸与它们之间的距离相比可以忽略的时候,可以将带电体看作点电荷。 什么是点电荷?简而言之,带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。正像质点是理想的模型一样,点电荷也是理 想化模型。真正的点电荷是不存在的,但是,如果带电体间的距离比它 们的大小大得多,以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽 略不计时,这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电 球壳也可看成一个处于该球球心,带电量与该球相同的点电荷。 iii.如何设计实验来寻找关系式?(方法——控制变量) 先要保持带电物体的电荷大小不变,改变其距离,探究静电力与距离的关系,然后再保持两物体间距不变,改变电量,探究静电力与电量大 小的关系。 问题1——如何测量静电力的大小?(可参考前面定性实验的方法,

1.1库仑定律和电场强度

§1、1 库仑定律和电场强度 1.1.1、电荷守恒定律 大量实验证明:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变。这个定律为电荷守恒定律,它是物理学的重要定律之一。 我们熟知的摩擦起电就是电荷在不同物体间的转移,静电感应现象是电荷在同一物体上、不同部位间的转移。此外,液体和气体的电离以及电中和等实验现象都遵循电荷守恒定律。 1.1.2、库仑定律 真空中,两个静止的点电荷1q 和2q 之间的相互作用力的大小和两点电荷电量的乘积成正比,和它们之间距离r 的平方成反比;作用力的方向沿它们的连线,同号相斥,异号相吸 2 21r q q k F = 式中k 是比例常数,依赖于各量所用的单位,在国际单位制(SI )中的数值为: 2 29/109C m N k ??=(常将k 写成 41πε = k 的形式,0ε是真空介电常数, 2 2 12 0/10 85.8m N C ??=-ε) 库仑定律成立的条件,归纳起来有三条:(1)电荷是点电荷;(2)两点电荷是静止或相对静止的;(3)只适用真空。 条件(1)很容易理解,但我们可以把任何连续分布的电荷看成无限多个电荷元(可视作点电荷)的集合,再利用叠加原理,求得非点电荷情况下,库仑力的大小。由于库仑定律给出的是一种静电场分布,因此在应用库仑定律时,可以把条件(2)放宽到静止源电荷对运动电荷的作用,但不能推广到运动源电荷对静止电荷的作用,因为有推迟效应。关于条件(3),其实库仑定律不仅适用于真空,也适用于导体和介质。当空间有了导体或介质时,无非是出现一些新电荷——感应电荷和极化电荷,此时必须考虑它们对源电场的影响,但它们也遵循库仑定律。 1.1.3、电场强度 电场的客观存在可由电场对处于其中的任意电荷的作用力来体现,为了从力的角度来

最新高二物理库仑定律与电场强度练习题

高一物理库仑定律练习题 一、电荷守恒定律和库仑定律 1.电荷的多少叫做 ,单位是库仑,符号是C 。所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍,电荷量e 称为 。 2.点电荷是一种 模型,当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时,可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。 3.使物体带电有方法:_____起电、_____起电、_____起电,其实质都是_______的转移。 4.电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体 到另一个物体,或从物体的 转移到 ,在转移的过程中,电荷的总量 ,这就是电荷守恒定律。 5.真空中两个 之间的相互作用力F 的大小,跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成 ,跟它们的距离r 的 成反比,作用力的方向沿着它们的 。公式F= 其中静电力常量k ,适用范围: 。 1.一个点电荷对放在相距10cm 处的另一个点电荷的静电力为F ,如果两个点电荷之间的距离减少到5cm ,此时它们之间的静电力为( ) A .2F B .4F C .F/2 D .F/4 2.如图所示三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3距离为q 1与q 2距离的2 倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比为( ) A .―9:4:―36 B .9:4:36 C .―3:2:―6 D .3:2:6 3.取一对用绝缘支柱支持的金属导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,现 在把带正电荷的球C 移近导体A ,如图,用手触摸一下A ,放开手,再移去C ,再把A 和B 分开,此时A 和B 上带电情况是( ) A .A 和 B 都带负电 B .A 和B 不带电 C .A 带负电,B 不带电 D .A 和B 都带正电 4.图中A 、B 是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C .在下列情况中,判断 A 、 B 两球的带电情况: (1)A 、B 接触后分开,再移去C ,则A________,B______; (2)A 、B 接触,用手指瞬间接触B 后再移去C ,则A________,B_______; (3)A 、B 接触,用手指接触A ,先移去C 后再移去手指,则A_______,B_______ 5.中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 3 1-的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径 为r 的同一圆周上,如图1所示。图2给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是 6.两个点电荷,电量分别是q 1=4×10-9C 和q 2=-9×10-9C,两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上, 要使一个点电荷放在某点恰好能静止不动,求这点的位置. 7.如图所示,在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?

第2节 静电力 库仑定律(基础题)

库仑定律 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.点电荷是静电学中的第一个理想模型,它是指( )。 A .球形带电体 B .体积很小的带电体 C .带电量很小的带电体 D .形状和大小对相互作用力的影响可以忽略的带电体 1、关于点电荷概念,下列说法正确的是( D ) A 、点电荷就是电荷量很小的电荷 B 、点电荷就是体积很小的电荷 C 、体积较大的带电体,不能看作点电荷 D 、带电体能否看作点电荷,要视实际情况而定 1.关于对元电荷的理解,下列说法正确的是( C ) A .元电荷就是电子 B .元电荷就是质子 C .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 D .元电荷是带电荷量最小的带电粒子 2.关于库仑定律.以下说法中正确的是( ) A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的带电体 B .库仑定律是实验定律 C .库仑定律仅对静止的点电荷间相互作用才正确 D .根据库仑定律,当两个点电荷间的距离趋近于零时,则库仑力趋近于无穷大 2.关于库仑定律的公式2 21r Q Q k F ,下列说法中正确的是( B ) ①.当真空中两个电荷间距离r →∞时,它们间的静电力F →0 ②.当真空中两个电荷间距离r →0时,它们间的静电力F →∞ ③.当两个电荷间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了 ④.当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了 A 、①② B 、①④ C 、②③ D 、③④ 2.对于库仑定律,下列说法正确的是 ( C ) A .凡计算两个点电荷间的作用力,就可以使用公式 B .两个带电小球即使距离非常近,也能用库仑定律 C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定 相等 D .两个点电荷的电两个减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间的库 仑力减为原来的一半 3、两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q.两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( B ) A.等于2 29r Q k B.大于2 29r Q k C.小于2 29r Q k D.等于2 29r Q k 3.A 、B 两点电荷间的距离恒定,当其他电荷移到A 、B 附近时,A 、B 间相互

第七讲库仑定律与电场强度

第七讲 库仑定律与电场强度 一.电荷、电荷守恒定律 元电荷:电荷量的电荷,叫元电荷。任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。 电荷守恒定律: 二.库仑定律 1.内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。 2.公式: 3.适用条件:①真空中<空气中也近似成立),②点电荷。 4.点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。三.库仑定律的应用 1.库仑电荷分配法:两个完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和在平均分配。 2.自由点电荷共线平衡问题 即共线平衡的三个自由电荷,电性是“两侧同,中间异”,电量是“夹小”—指中间电荷电量最小,“靠小”—指中间电荷靠近电量较小的电荷。 3.三自由点电荷共线不平衡<具有共同的加速度)问题 练习 1.关于点电荷,下列说法中正确的是(> A .只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B .体积较大的带电体一定不能看成是点电荷 C .当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时,这两个带电体均可看成点电荷 D .当带电体带电量很少时,可看成点电荷 2.两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球<均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为2r ,则两球间库仑力的大小为<)A .112F B .34F C .43F D .12F 3.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q ,从其中一个电荷上取下△Q 的电量,并加在另一个电荷上,那么它们之间的相互作用力与原来相比(>A .一定变大B .一定变小 C .保持小变 D .因为两电荷电性不确定,无法判断 4.<2018普陀一模)如图,在水平面上A 、B 、C 三点固定着三个电荷量 C 1060.119-?=e 叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??= =

库仑定律电场力的性质

库仑定律 电场力的性质 一、库仑定律 电荷守恒定律 1.点电荷 有一定的电荷量,忽略形状和大小的一种理想化模型. 2.电荷守恒定律 (1)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. (2)带电实质:物体带电的实质是得失电子. (3)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变. 3.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)表达式:F =k q 1q 2 r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量. (3)适用条件:①真空中;②静止;③点电荷. [深度思考] 计算两个带电小球之间的库仑力时,公式中的r 一定是指两个球心之间的距离吗?为什么? 答案 不一定.当两个小球之间的距离相对于两球的直径较小时,两球不能看做点电荷,这时公式中的r 大于(带同种电荷)或小于(带异种电荷)两个球心之间的距离. 二、电场、电场强度 1.电场 (1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质. (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度 (1)定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值. (2)定义式:E =F q ,q 为试探电荷. (3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向.

3.场强公式的比较 4.电场的叠加 (1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和. (2)运算法则:平行四边形定则. 5.等量同种和异种点电荷的电场强度的比较 连线上O点场强最小,指 1.定义 为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,曲线的疏密表示电场的强弱. 2.电场线的三个特点 (1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或负电荷处; (2)电场线在电场中不相交; (3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏. 1.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A

静电场与库仑定律

静电场与库仑定律 选择题 1.如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则() A.金属球一定不带电B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电D.金属球一定带负电 2.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是() A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q B>Q A B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,并Q B=Q A C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q B>Q A D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,且Q A=Q B 3.绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在下列情况下,小球M能处于静止状态的是() A.B. C.D.

4.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q。在它们的竖直中垂线上固定一根长为l、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,则小球() A.速度先增大后减小 B.受到的库仑力先做负功后做正功 C.受到的库仑力最大值为 D.管壁对小球的弹力最大值为 5.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为 的两处,它们间库仑力的大小为. 若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为,则两小球间的距离变为() A.B.C.r D.2r 6.如图所示,完全相同的金属小球A和B带等量异种电荷,中间连接着一个轻质绝缘弹簧,放在光滑绝缘水平面上,平衡时弹簧的压缩量为x0.现将不带电的与A,B完全相同的金属球C与A球接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量为x,则() A.B. C.D.x=x0 7.如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,在它的正上方B点,有带电液滴不断地从静止开始下落 (不计空气阻力),液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计B点未下落的带电液滴对已下落液滴的影响,则下列 叙述中正确的是()

第2节 静电力 库仑定律

第2节 静电力 库仑定律 (对应人教A 的) 情景导入 知识互动: 知识点一、点电荷 1、点电荷:点电荷是只有电荷量,而没有大小、形状的理想化模型,与力学中学过的“质点”的概念类似,实际中并不存在. 疑难解析:什么样的带电体可以看做点电荷呢?并不是带电体的体积足够小,就可以看成点电荷.一个带电体能否看成点电荷决定于自身的大小、形状与所研究问题之间的关系,如果带电体的形状与大小对研究的问题没有影响或影响小到可以忽略不计,那就可以看做是点电荷。这是一种抓主要因素忽略次要因素的研究方法。 知识点二、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的大小,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,这一规律称为库仑定律. 2、表达式: 221r Q Q k F =,其中k 是静电力常量,92-29.010N m /C k =??,其意义为:两个电荷量为1C 的点电荷在真空中相距1m 时,相互作用力为×109N . 3、库仑定律的适用条件: ①真空中(空气中也近似成立). ②点电荷:即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计. 【疑难点拨】 ①库仑力是一种“性质力”:库仑力也叫静电力,它是电荷之间的一种相互作用力,是一种“性质力”,与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性.电荷间相互作用的库仑力也同样遵循牛顿第三定律.在实际应用时,与其他力一样,受力分析时不能漏掉. ②当多个点电荷同时存在时,任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律,任一点电荷所受的库仑力可利用矢量合成的平行四边形定则求出合力. ③在应用库仑定律时,q 1、q 2可只代入绝对值算出库仑力的大小, 再由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断方向. 知识点三、引力常量的测量 1、测量引力常量的困难: ①这种作用力非常小,没有足够精密的测量器具;②那时连电 量的单位都没有,当然就无法比较电荷的多少了;③带电体上电荷 的分布不清楚,难以确定相互作用的电荷之间的距离. 2、库伦的解决方法: (1)用扭称装置显示微小的力: 图 同学们已经知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,但两电荷间作用力的大小与哪些因素有关?同学们可以提出自己的总总猜想,比如:与两球的带电量的多少、两球之间的距离……,本节就来探讨影响静电力大小的因素,给出计算静电力大小的公式.

电磁学练习题(库仑定律、电场强度 (1))

库仑定律、电场强度 - 选择题 如图,真空中,点电荷q 在场点P 处的电场强度可表示为2 014r q E e r πε= , 其中r 是q 与P 之间的距离,r e 是单位矢量。r e 的方向是 ()A 总是由P 指向q ; ()B 总是由q 指向P ; ()C q 是正电荷时,由q 指向P ; ()D q 是负电荷时,由q 指向 P 。 〔 〕 答案:()B 根据场强定义式0 q F E =,下列说法中正确的是: ()A 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力; ()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷; ()C 做定义式时0q 必须是正电荷; ()D E 的方向可能与F 的方向相反。 〔 〕 答案:()A 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 的一个带电量为σd S 的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 ()A 处处为零 ()B 不一定都为零 ()C 处处不为零 ()D 无法判定 〔 〕 答案:()C 空间某处附近的正电荷越多,那么有: ()A 位于该处的点电荷所受的力越大;()B 该处的电场强度越大; ()C 该处的电场强度不可能为零; ()D 以上说法都不正确; 〔 〕 答案:()D 库仑定律的适用范围是 ()A 真空中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 真空中两个正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。 〔 〕 答案:()D 在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是 ()A A B E E <,方向相同; ()B A E 不可能等于B E ,但方向相同; ()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同; ()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。 〔 〕 答案:()C 电荷之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径 q P

库仑定律电场强度

库仑定律 电场强度 1.共点力的平衡条件:物体不受力或所受外力的合力为零. 2.在某力作用下几个物体运动的加速度相同时,常用整体法求加速度,隔离法求相互作用力. 3.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的大小,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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)公式:F =kq 1q 2 r 2 ,适用条件:①真空中;②点电荷. 4.电场强度 (1)定义式:E =F q ,适用于任何电场,是矢量,单位:N/C 或V/m. (2)点电荷的场强:E =kQ r 2,适用于计算真空中的点电荷产生的电场. (3)规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向.电场中某一点的电场强度E 与试探电荷q 无关,由场源电荷(原电场)和该点在电场中的位置决定. 5.场强叠加原理和应用 (1)当空间有几个点电荷同时存在时,它们的电场就互相叠加,形成合电场,这时某点的场强就是各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和. (2)场强是矢量,遵守矢量合成的平行四边形定则. 一、场强公式E =F q 与E =k Q r 2的比较 电场强度是由电场本身决定的,E =F q 是利用比值定义的电场强度的定义式,q 是试探电荷,E 的大小与q 无关.E =k Q r 2是点电荷电场强度的决定式,Q 为场源电荷的电荷量,E 的大小与Q 有关. 例1 关于电场强度E ,下列说法正确的是( ) A .由E =F q 知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍 B .由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比 C .由E =k Q r 2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同 D .电场中某点的场强方向就是该点正电荷受到的静电力的方向 解析 E =F q 为场强定义式,电场中某点的场强E 只由电场本身决定,与试探电荷无关,A 错误;E =k Q r 2是点电荷Q 产生的电场的场强决定式,故可见E 与Q 成正比,与r 2 成反比,B 正 确;因场强为矢量,E 相同,意味着大小、方向都相同,而在以场源点电荷为球心的球面上各处E 的方向不同,故C 错误;电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受静电力的方向相 同,故D 正确. 答案 BD 二、两个等量点电荷周围的电场 解决这类题目的关键是熟记等量异种点电荷、等量同种点电荷周围电场线的分布情况,依据电场线的分布分析电场强度的变化,再结合牛顿第二定律和运动学公式分析加速度和速度的变化. 例2 两个带等量正电荷的点电荷,O 点为两电荷连线的中点,a 点在连线的中垂线上,若在a 点由静止释放一个电子,如图1所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )

1.2静电力 库仑定律

第2节静电力库仑定律(2课时) 【教学目的】 (1)知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。 (2)了解两种电荷间的作用规律,掌握库仑定律的内容及其应用。 【教学重点】 掌握真空中点电荷间作用力大小的计算及方向的判定——库仑定律 【教学难点】 真空中点电荷间作用力为一对相互作用力,遵从牛顿第三定律 【教学媒体】 演示实验:有机玻璃棒、丝绸、碎纸片、毛皮、橡胶棒、铝箔包好的草球、表面光滑洁净的绝缘导体、绝缘性好的丝线、绝缘性好的支架、铁架台。 课件:库仑扭秤实验模拟动画。 【教学安排】 【新课导入】 从上节课我们学习到同种电荷相吸引,异种电荷相排斥,这种静电荷之间的相互作用叫做静电力。力有大小、方向和作用点三要素,我们今天就来具体学习一下静电力的特点。 【新课内容】 1.静电力的三要素的探究/点电荷模型 (1)静电力的作用点——作用在电荷上,如果电荷相对于物体不 能自由移动,则所有电荷受力的合力就是带电体的受力(可视为作 用在物体的电荷中心上,怎么找电荷的中心呢?——如果形状规则 图1 的物体所带电荷又是均匀分布的话,电荷中心可看作在物体的几何中心上。 如:右图1为一均匀带电的环性物体,其电荷可看集中在圆心处) (2)静电力的方向——沿着两电荷的连线。 (3)静电力的大小(电荷A对B与B对A的力等大反向,与所带电荷多少无 关) i.猜想:可能与哪些因素有关,说出猜测的理由?(与电荷所带电量有 关,电量越大,力越大,理由——放电导致电量减小后,验电器的金 箔张角减小说明斥力减小;也与电荷间的距离有关,带电物体靠近时 才能吸引轻小物体,离的远时吸不起来) ii.定性实验: 如图2,先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处,然后把铝 箔包好的草球系在丝线下,分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和 草球带上正电,把草球先后挂在P1、P2、P3的位置,带电小球受 到A 的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验 发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A 的作用力依次减小;再增大丝线下

静电力库仑定律

第2节静电力__库仑定律 1. 点电荷:带电体本身的线度比相互之间的距离小得多,带电体的形状、大小对它们之间的相互作用力的影响以。 2.库仑定律:真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小,跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比,跟它们的距离r 的二次方成反比;作用力的方向沿着它们的连线。同种电荷相斥、异种电荷相吸。 公式:F =k Q 1Q 2 r 2,k =9.0×109N·m 2/C 2 3.静电力叠加原理:任一带电体受多个带电体作用,其所受静电力合力,就是这几个力的矢量和。 1.静电力 (1)定义:电荷间的相互作用力,也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素:两带电体的形状、大小、电荷量、电荷分布、二者间的距离等。 2.点电荷 (1)物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷。 (2)两个带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看物体本身有多大。 [重点诠释] 1.带电体看做点电荷的条件

(1)带电体能否看做点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多。即使是两个比较大的带电体,只要它们之间的距离足够大,也可以视为点电荷。 (2)带电体能否看做点电荷是相对于具体问题而言的,只要在测量精度要求的范围内,带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体就可视为点电荷。 2.对元电荷、点电荷的区分 (1)元电荷是最小的电荷量,用e 表示,e =1.6×10-19 C ,任何一个带电体的电量都是元 电荷的整数倍。 (2)点电荷是一个理想化的模型,实际并不存在,类似于力学中的质点,可以有质量,其电荷量是元电荷的整数倍。 1.下列关于点电荷的说法中,正确的是( ) A .只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B .体积很大的带电体一定不是点电荷 C .当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看成点电荷 D .任何带电体,都可看成电荷全部集中于几何中心的点电荷 解析:一个带电体能否看成点电荷,不在于其大小或形状,而是取决于其大小和形状对所研究的问题的影响。 答案:C 1.库仑定律 (1)内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小,跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比,跟它们的距离r 的二次方成反比;作用力的方向沿着它们的连线。同种电荷相斥,异种电荷相吸。 (2)公式:F =k Q 1Q 2 r 2。 (3)静电力常量k =9.0×109_N·m 2/C 2。 (4)适用条件:真空中的点电荷,对空气中的点电荷近似适用。 2.静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。 [重点诠释]

A08_库仑定律_电场强度_电通量_高斯定理

单元八 库仑定律 电场 电场强度 1 一 选择题 01. 下列几种说法中哪一个是正确的? 【 C 】 (A) 电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向; (B) 在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同; (C) 场强方向可由F E q = 定义给出,其中q 为试验电荷的电量,q 可正、可负,F 为试验电荷 所受的电场力; (D) 以上说法都不正确。 02. 一带电体可作为点电荷处理的条件是 【 C 】 (A) 电荷必须呈球形分布; (B) 带电体的线度很小; (C) 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计; (D) 电量很小。 03. 如图所示, 在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点 (1,0x y =+=) 产生的电场强度为E ,现在,另外有一个负电荷2Q -,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? 【 C 】 (A) x 轴上1x >; (B) x 轴上01x <<; (C) x 轴上0x <; (D) y 轴上0y >; (E) y 轴上0y <。 04. 在一个带有正电荷的均匀带电球面外,放置一个电偶极子,其电矩p 的方向如图所示。当释放 后,该电偶极子的运动主要是: 【 D 】 (A) 沿逆时针方向旋转,直至电矩p 沿径向指向球面而停止; (B) 沿顺时针方向旋转,直至电矩p 沿径向朝外而停止; (C) 沿顺时针方向旋转至电矩p 沿径向朝外,同时沿电力线方向远离球面移动; 选择题_03图示 选择题_04图示 选择题_05图示

(D) 沿顺时针方向旋转至电矩p 沿径向朝外,同时逆电力线方向向着球面移动。 05. 如图所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为(0)x λ+<和 (0)x λ->则Oxy 坐标平面上点(0,)a 处的场强E 为 【 B 】 (A) 0; (B) 02i a λπε ; (C) 04i a λπε ; (D) 0()4i j a λπε+ 。 二 填空题 06. 带有N 个电子的一个油滴,其质量为m ,电子的电量的大小为e ,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g ),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为向下,大小为 mg Ne 。 07. 如图所示的曲线表示一种球对称性电场的场强大小E 的分布,r 表示离对称中心的距离。这是由半径为R 均匀带电为q +的球体产生的电场。 08. 一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d ()d R <<环上均匀带有正电,电荷为q ,如图所示。则圆心O 处的场强大小2 3 08qd E R πε= 。 09. 某区域的电场线如图所示,把一个带负电的点电荷q 放在点A 或B 时,在A 点受的电场力大 10. 电偶极子的电偶极矩是一个矢量,它的大小是ql (其中l 是正负电荷之间的距离),它的方向是由 负电荷指向正电荷 。 三 判断题 11. 若将放在电场中某点的试探电荷q 改为q -,则该点的电场强度大小不变,方向与原来相反 。 【 错 】 12. 静电场中的电场线不会相交,不会形成闭合线。 【 对 】 四 计算题 13. 两个电量分别为71210q C -=+?和72210q C -=-?的点电荷,相距0.3m ,求距1q 为0.4m 、距2q 为0.5m 处P 点电场强度。 填空题_07图示 填空题_08图示 填空题_09图示

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第2节静电力库仑定律 一、静电力与点电荷模型 1.物理学上把本身的比相互之间的距离—得多的带电体叫做点电荷. 2.两个带电体能否视为点电荷,要看它们本身的是否比它们之间的距离小得多,而 不是看物体有多大. 二、库仑定律 1.内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力/的大小,跟它们的电荷量J、印的乘 积成,跟它们的距离,?的成反比;作用力的方向沿着它们的.同种电荷 相斥,异种电荷相吸. 2.表达式:F =;其中。1、Q表示两个点电荷的,尸表示它们的,力为比例系数,也叫, k = 9.0X IO9 N m2/C2. 三、静电力与万有引力的比较 1.库仑定律描述的是由于物体引起的相互作用,其作用力的大小跟带电体的 及有关. 2.万有引力定律描述的是由于物体具有引起的相互作用,其作用力的大小跟物体— 及有关. 3.二者的相似:两种力都与成反比;两个公式中都有与作用力有关的物理 量(电量或质量)的乘积,旦两种力都与乘积成正比;两种力的方向都在两物体的连线上. 4.二者的不同:静电力M能是—力,也可能是—力;而万有引力只能是—力. I四、课堂互动讲练I 类型一:对点电荷的理解 1.卜'列关于点电荷说法错误的是() A.电子和质子在任何情况下都门]?视为点电荷 B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般町视为点电荷 C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷 D.带电的金属球有时能视为点电荷,有时不能视为点电荷类型二:库仑定律条件的应用 2、两个半径均为厂的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为尸,带等量异种电荷,电荷 量为0两球间的静电力为下列选项中的哪一个() A.等于必7 B.大于的 C.小于孱 D.等于g 变式训练.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳。与b, 其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离乙为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为0那么,。、力两球之间的万有引力尸引与库仑力F库分别为()

静电力 库仑定律

第2节静电力库仑定律 (对应人教A 的1.2) 情景导入 知识互动: 知识点一、点电荷 1、点电荷:点电荷是只有电荷量,而没有大小、形状的理想化模型,与力学中学过的“质点”的概念类似,实际中并不存在. 疑难解析:什么样的带电体可以看做点电荷呢?并不是带电体的体积足够小,就可以看成点电荷.一个带电体能否看成点电荷决定于自身的大小、形状与所研究问题之间的关系,如果带电体的形状与大小对研究的问题没有影响或影响小到可以忽略不计,那就可以看做是点电荷。这是一种抓主要因素忽略次要因素的研究方法。 知识点二、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的大小,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,这一规律称为库仑定律. 2、表达式:2 2 1r Q Q k F =,其中k 是静电力常量,92-29.010N m /C k =??,其意义为:两个电荷量为1C 的点电荷在真空中相距1m 时,相互作用力为9.0×109N . 3、库仑定律的适用条件: ①真空中(空气中也近似成立). ②点电荷:即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计. 【疑难点拨】 ①库仑力是一种“性质力”:库仑力也叫静电力,它是电荷之间的一种相互作用力,是一种“性质力”,与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性.电荷间相互作用的库仑力也同样遵循牛顿第三定律.在实际应用时,与其他力一样,受力分析时不能漏掉. ②当多个点电荷同时存在时,任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律,任一点电荷所受的库仑力可利用矢量合成的平行四边形定则求出合力. ③在应用库仑定律时,q 1、q 2可只代入绝对值算出库仑力的大小,再由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断方向. 图1.2-1 同学们已经知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,但两电荷间作用力的大小与哪些因素有关?同学们可以提出自己的总总猜想,比如:与两球的带电量的多少、两球之间的距离……,本节就来探讨影响静电力大小的因素,给出计算静电力大小的公式.

第2节 静电力 库仑定律

第二节 静电力 库仑定律 一. 知识要点: 1. 静电力和点电荷 (1)两带电体之间存在着静电力。 (2)点电荷:本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体,与质点类似,这是一种理想模型。 2. 库仑定律 (1)内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小,与它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成正比, 与它们的距离r 的二次方成反比,作用力的方向沿着它们的连线,同种电荷相斥,异种电荷相吸。 (2)公式:库仑力(静电力)的大小:F k Q Q r =12 2 ,其中k N m C =??9010922 ./。 方向:在两点电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。 定律的适用范围:真空中的点电荷。 3. 静电力叠加原理 对于两个以上的点电荷,其中每一个点电荷所受的总的静电力,等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。 4. 静电力与万有引力的比较 它们分别遵从库仑定律F k Q Q r =12 2 与万有引力定律 F G m m r =122 。 (1)相同点: ①两种力都是平方反比定律。 ②两种力都有与作用力有关的物理量(电荷量或质量)的乘积,且都与乘积成正比。 ③两种力的方向都在两物体的连线上。 (2)不同点: ①描述了两种作用,一种是由于物体带电引起的作用,另一种是由于物体具有质量引起的作用。 ②与力的大小相关的物理量不全相同:一是电荷量,另一是质量。 ③静电力可以是引力,也可以是斥力,而万有引力只能是引力。 ④常量不相同:k N m C =??9010922 ./,G N m kg =??-66710 11 22 ./。 二.对库仑定律的理解及应用: 1. 应怎样理解“点电荷” 点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化的模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,就可以忽略形状、大小等次要因素,只保留对问题有关键作用的电荷量,这样的处理会使问题大为简化,对结果又没有太大的影响,因此物理学上经常用到此方法。 一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定。 例如,一个半径10cm 的带电圆盘,如果考虑它和10m 处某个电子的作用力,就完全可以把它看做点电荷;而如果这个电子离圆盘只有1mm ,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面。 2. 应用库仑定律解题应注意的问题 (1)在理解库仑定律时,有人根据公式F kQ Q r =122 /设想当r →0时可得出F →∞的结论。从数 学角度分析是正确的,但从物理角度分析,这一结论是错误的。错误的原因是:当r →0时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件,何况实际电荷都有一定大小,根本不会出现r=0的情况。也就是r →0时,不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力。 (2)将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行。即用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q 1、Q 2的带电性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入公式中,从而算出力的大小;力的方向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别。

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