专题一深刻理解电荷守恒定律及库仑定律.pptVIP

第十一章 电场 专题一 　深刻理解库仑定律和电荷守恒定律 条件：①真空中②点电荷 大小: Q1 Q2带电量的绝对值. 方向：在两点电荷的连线上，同斥异吸. 电荷间的相互作用力为一对作用力和反作用力，遵循牛顿第三定律.它们等大、反向、共线,这跟两个点电荷所带电量是否相等无关. 三要素 合成分解时遵从平行四边形法则，使物体发生形变，产生加速度. 作用点:分别作用在两个点电荷上. 力的共性 该定律是实验定律，由法国物理学家库仑用扭秤实验发现的，其方法与卡文迪许的扭秤实验有惊人的相似.库仑定律与万有引力定律又是一个惊人相似． 专题一 　 库仑定律和电荷守恒定律的理解 1.　 库仑定律 2.电荷守恒定律 一个物体 另一个物体 物体的一部分 物体另一部分 电子 转移 电子 转移 三种起电 使物体带电的方法及实质 a.摩擦起电 c.感应起电 b.接触起电 系统的电荷总量保持不变 电荷守恒定律 两个完全相同的金属小球接触时的电量分配规律:原带异种电荷的先中和,后平分;原带同种电荷的总电量平分.”然后利用库仑定律求解.注意绝缘体带电球是不能中和的. L a b 1.（2007年上海卢湾区模拟题）如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a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，两球心间的距离为L，为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F1和库仑力F2分别为（ ） C　 注意库仑定律的适用条件.真理是相对的. 两球带同(异)种电荷时,由于电荷的相互作用,使两球电荷中心距离大(小)于两球心距离. 2.（2009年江苏物理卷1）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r/2，则两球间库仑力的大小为（ ） A．F/12 B．3F/4 C．4F/3 D．12F C　 带异种电荷的两个完全相同的金属小球接触后，电量先中和,后平分 3.（2004年天津理综卷17）中子内有一个电荷量为+2e/3的上夸克和两个电荷量为 - e/3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 （ ） r +2e/3 -e/3 -e/3 120° 120° r 图1 B A C D +2e/3 -e/3 -e/3 F3 F1 F2 +2e/3 -e/3 -e/3 F3 F1 F2 +2e/3 -e/3 -e/3 F3 F1 F2 +2e/3 -e/3 -e/3 F3 F1 F2 图2 B F1 F2 解析：下夸克受F1和F2作用，将F2正交分解可知，F2的水平分量与F1大小相等，因此其合力方向竖直向上。可排除A、C、D选项。 4．有两个带电小球，电量分别为＋Q和＋9Q，在真空中相距0.4m.如果引进第三个带电小球，正好使三个小球都处于平衡状态，第三个小球带的是哪种电荷？应放在什么地方？电量是Q的几倍？ 由此第三个小球带负电,应放在＋Q和＋9Q的连线上，且距＋Q为0.1m处,，电量为Q的9/16倍． +Q +9Q A B d -q C FAC FBC FBA FCA FAB FCB ① ② 由②解出x=d/4=0.1m 代入(1)解出q=9Q/16 x 解：对三个小球进行受力分析，对A、C小球根据平衡条件有 “三点共线,两同夹异, 两大夹小,近小远大”. 5.（2009年浙江理综卷16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l，已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ） A. B. C. D. k0 k0 l l q q q C　 6.（1995年上海物理卷7）一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为＋Q的电荷，另一电量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r(r?R)的一个小圆孔，求此时置于球心的点电荷所受力的大小为_______,（已知静电引力恒量为k）方向______________． 答案 : 由球心指向小孔中心 解析：利用对称性和填补法,将小圆孔带的电荷看成点电荷,它所带电量为πr2Q/4πR2,它对球心处点电荷q的作用力与剩下部分对点电荷q的作用力等大、反向、共线. 关键词 填补 对称 等效替换 整体法:整个球壳上的电荷对球心处点电荷的静电力为零; 　　　　　 隔离法:挖去部分