专题-物理-L43 -库仑定律的有关计算一.pptx

库仑定律的有关计算一;库仑定律 （1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （2）定律的数学表达式：F=kQ1Q2/r2 式中k=9.0×109Nm2C-2 （3）适用条件：适用于真空中两个点电荷的相互作用，但两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷，r应指两球体积的球心距。（计算题中的电量均取绝对值，相互作用力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸定性判断） ;?;例题2 两带电荷量不等的绝缘金属小球，当相隔某一定距离时，其相互作用力为F1，现将两小球接触后分开并保持原有距离，它们之间的相互作用力为F2，下列说法正确的是(　　) A．若F2＜F1，则两个小球所带电性必相反 B．若F2＞F1，则两个小球所带电性必相同 C. F2＝F1是不可能的 D．以上三种说法都不对 ;例题2 两带电荷量不等的绝缘金属小球，当相隔某一定距离时，其相互作用力为F1，现将两小球接触后分开并保持原有距离，它们之间的相互作用力为F2，下列说法正确的是(　　) A．若F2＜F1，则两个小球所带电性必相反 B．若F2＞F1，则两个小球所带电性必相同 C. F2＝F1是不可能的 D．以上三种说法都不对 解析　题目条件未说明两球大小及电荷量，故接触后电荷是否转移和怎样分配不清，所以F2大于、小于或等于F1都有可能．例如两球原来带电为－q和11q，相接触后分开各带＋5q电荷量时，F2＞F1，若分开后带电荷量分别为0.5 q与9.5 q，则F2＜F1. 答案　D ;例题3 如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受拉力分别为FA′、FB′，则(　　) A．FA＝FA′，FB＞FB′ B．FA＝FA′，FB＜FB′ C．FA＜FA′，FB＞FB′ D．FA＜FA′，FB＜FB′;解析： 设两球质量均为m.则FA＝2mg，FB＝mg. 现使两球带同种电荷，以A、B两个物体整体为研究对象， 可知FA′＝2mg，以B球为研究对象，受力分析如图 ， 则FB′＝mg＋F库，故B选项正确． 答案　B ;例题4 如图所示，A、B是带等量同种电荷的两小球，它们质量都是m。A的绝缘轻悬线长是L，悬线上端固定在B球竖直上方的O点上，B被绝缘杆固定，OB距离也为L。A球因受库仑斥力而偏离B球 X 距离而平衡静止，此时A的悬线拉力为T，现保持其它条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为 X/2 处静止平衡，则A球悬线的拉力为多大？ ;?;例题5 如下图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知(　　) A. B球受到的库仑力较大，电荷量较大 B. B球的质量较大 C. B球受到的拉力较大 D. 两球接触后，再处于静止的平衡状态时， 悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′ ;解析:　 库仑力是A、B两球的受力中的一种，然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出． 分别以A、B球为研究对象，其受力情况如图所示， 由共点力的平衡条件有mAg＝FA/tanα、TA＝FA/sinα； mBg＝FB/tanβ、TB＝FB/sinβ，而FA＝FB， 由此可见，∵α＜β，∴mA＞mB，TA＞TB. 两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化， 但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律， 因此仍有上述的关系．正确选项为D. ;本课小结;下节课 再见;?;12．如图所示，把质量为2g的带负电小球A，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q＝4.0×10－6C的带电球B靠近A，当两个带???小球在同一高度相距30cm时，则绳与竖直方向成α＝45°角．g取10m/s2，试求： (1)B球受到的库仑力多大？ (2)A球带电荷量是多少？ ;?;?