库仑定律完整版本.docVIP

PAGE

PAGE1

库仑定律

一、知识准备

1、点电荷：无大小、无形状且有电荷量的点叫做点电荷，它是一个理想化模型。

说明：

①同质点一样，点电荷也是一个理想化的模型，是一种科学的抽象。

②点电荷只具有相对意义，能看作点电荷的带电体的尺寸不一定很小，另外，对点电荷的电荷量一般不作限制

2、库仑定律内容：

真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟电荷量的乘积成正比，跟距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这种作用力叫做静电力，也叫库仑力。

公式：

其中，q1、q2为两个电荷的电量，r为两个电荷中心的距离。k为静电力恒量，它是库伦用扭秤实验测得。它的数值由选取的单位决定，国际单位制中k=9.0×109N·m2/C2。

库仑定律的适用条件：真空中的点电荷

4、理解和应用库仑定律时应注意的问题：

①库仑力具有力的一切性质，相互作用的两个点电荷之间的作用力满足牛顿第三定律；

②在使用公式时，q1、q2可只代入绝对值计算库仑力的大小，相互作用力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断；

③当多个带电体同时存在时，任意两个带电体间的作用仍遵守库仑定律，任一带电体同时受到多个库仑力的作用，可利用力的合成的平行四边形定则求出其合力。

④在具体问题中，两均匀带电球体或带电球壳之间的库仑作用力可以看成将电荷集中在球心处产生的作用力。

例一：半径为r的两个带电金属小球，球心相距3r，每个小球带电量都是+q，设这两个小球间的静电力大小为F，则下列式子中正确的是（）

A.B.

C.D.

例二：如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为()

A．一定是正电B．一定是负电

C．可能是正电，也可能是负电D．无法判断

例三：如图所示，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′

例四：两个完全相同的小球A和B，只有A带有一定的电荷量，A、B接触后分开，相距1m时测得相互作用力等于1N，求接触前A的电荷量是元电荷的多少倍？

典型题型

一、库仑力作用下的平衡问题

（定性分析方法：两大夹小，两同夹异，远大近小）

1、如图3所示，真空中有两个点电荷A、B，它们固定在一条直线上相距L=0.3m的两点，它们的电荷量分别为QA=16×10－12C，QB=4.0×10－12C，现引入第三个同种点电荷C，

（1）若要使C处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？

（2）若点电荷A、B不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？

二、割补法求受力

2、一带电荷量为+Q半径为R的球电荷在其内部能均匀分布现在其内部挖去一半径为R/2的小球后如图所示，求已知P距大球球心距离4R。剩余部分对放在两球心连线上一点P处电荷量为+q的的电荷的静电力，

针对训练

1．对于库仑定律，下列说法正确的是()

A．只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可使用公式F＝keq\f(Q1Q2,r2)

B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力

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

D．库仑定律中的静电力常量k只是一个比例常数，只有数值，没有单位

2．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将()

A．可能变大B．可能变小

C．一定不变D．不能确定

3．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为()

A．5∶2B．5∶4C．5∶6D．5∶9

4．两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程