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1、库仑定律习题课,讲授：黄建清,、库仑定律的内容：、公式表示：各量表示的物理意义：（特别是r)、应用范围：（）真空（）点电荷：例、注意点：（）大小、方向（）符合牛顿第三定律 例（）库仑力的运算与一般力相同,复习:,例1:真空中有两个点电荷,试回答,A:保持电荷间的距离不变，一个电荷的电荷量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量为原来的一半，库仑力变为原来的几倍?,B:保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距离变为原来的2倍，库仑力变为原来的几倍?,C:保持两个电荷的电荷量不变，电荷间的相互作用力变为原来的16倍时,电荷间的距离为原来的几倍?,(2倍),(1/2倍)
2、,(1/4倍),例2：甲、乙两个相同的小球，甲球带有410-12c的正电荷，乙球带有6 10-12c的负电荷，放在真空中相距为10cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10cm。,（1）试求两球之间的库仑力，并说明是引力还是斥力？,（2）将两个导体球相互接触再放回原处，其作用力多大？是斥力还是引力？,410-12610-12,解：,（1）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力F 为,=,9109,(0.1)2,=,2.1610-11 N,（引力）,N,110-12110-12,（2）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力变为F 1,=,910 9,(0.1)2,=,910-13 N,（斥力）,N,注意：计
3、算时，电荷的正负号可不要代入！,一、两导体接触后电荷分配规律：,、完全相同的金属小球接触后电荷分配同种电荷：先相加再平分 异种电荷：先中和再平分,、不完全相同的金属物体接触后电荷分配 不一定均分，电荷尽量分布在导体的外表面,知识拓展,例3：三个相同的金属小球，原来有两个小球带电量相等，相互间的引力为F，用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后在移走，则原来两个带电小球间的库仑力为原来的（）A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/8,C,例4：两个相同的金属小球，带电量之比为17，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）4/7 B.3/7 C.9/7
4、D.16/7,C.D,例4:两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q1，Q2，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（）A.可能变大 B.可能变小 C.可能不变 D.以上三种都可能存在,Q1,Q2,A、C,例6、A、B、C是三个完全相同的金属小球，其中一个带电，让A先后与B接触，再将A、C放在距离为R的位置上时，测得A、C间的库仑斥力为F1，之后设法让三个球恢复原状，让C先后与B、A接触，再将A、C放在相距为R的位置，测得A、C间的库仑斥力为F1/4，则可以判断带电的是。,例7、有两个完全相同的带电小球和。分别带电10和-Q,球心间距为R，将它们
5、用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属球C反复不断地和A、B轮流接触，最后移开C，A、B间的作用力变为原来的多少倍？,二、含库仑力的共点力的平衡,分析方法与力学一样，其步骤：(1)确定对象(2)受力分析(3)合成或正交分解(4)运用平衡条件,例5.A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷q，才能使此电荷处于平衡状态？（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量q的大小及电性.,+,+,A,B,9Q,4Q,两电荷相互作用力F1=F2 与其电荷相等与否无关!,例6两绝缘
6、细线分别系着a、b两个小球，并悬挂在点，当两个小球静止时，它们处于同一水平面上，此时，则:A、则两个小球哪个质量大？、线的拉力哪个大？,例7.在光滑且绝缘的水平面上，有两个金属球A和B，它们用一绝缘的轻弹簧相连，在A、B带有等量同种电荷后，弹簧伸长量为X1时小球平衡，如果小球A、B带电量加倍，它们重新平衡时弹簧伸长量为X2，则有：A、X2=2X1B、X2=4X1 C、X24X1,C,三、含库仑力的动力学问题,思路：运用牛顿第二定律结合运动学公式求解,例8 如图，质量均为m的两个带电小球A、B，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带
7、电量为QA=6q,若在B上加一水平向右的恒力F，要使A、B两球始终保持L的间距运动，求（1）F的大小？（2）它们做何运动？,1、关键词语是什么?,2、它们能都处于相对静止状态?为什么?,3、它们什么相同?4、先研究谁?,例8 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求（1）F的大小？（2）C球所带电量为多少？带何种电荷？,+,1、关键词语是什么?,2、它们能都处于静止状态?为什么?,3、它们什么相同?4、
8、要确定C带什么电?5、先研究谁?,对整体:,对A:,对B:,对C:,QC=+8qF=18kq2/L2,四、动量守恒,例.光滑水平面有A、B两个带电小球，A的质量是B的质量的2倍，将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经过一段时间后，B的加速度也为a，速度大小为v，此时，A的加速度为，速度大小为.,F=ma,2aA=aB,0=mAVA-mBVB,a/2,V/2,a,原距L,现距多少?,两个点电荷甲和乙同处于真空中，甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_倍,针对练习：,点电荷：,物理理想模型，即如果满足相互之间作用距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷.,有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r),对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）()A.带同种电荷时大于带异种电荷时 B.带异种电荷时大于带同种电荷时 C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D.大小与带电性质无关，只取决于电量,Q,Q,L=4r,针对练习：,
