庫(kù)侖定律的理解及應(yīng)用

01020304備選訓(xùn)練課堂互動(dòng)題組剖析規(guī)律總結(jié)課堂互動(dòng)1.分析點(diǎn)電荷平衡問(wèn)題的方法步驟點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題的分析方法與純力學(xué)平衡問(wèn)題的分析方法是相同的，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了一個(gè)庫(kù)侖力或電場(chǎng)力．具體步驟如下：課堂互動(dòng)2．一個(gè)結(jié)論完全相同的兩帶電金屬球接觸后再分離帶有完全相同的電荷量。題組剖析1．兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋5Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫(kù)侖力的大小為(

)A.B.

C.D.

解析

兩球相距r時(shí)，根據(jù)庫(kù)侖定律，兩球接觸后，帶電荷量均為2Q，則，F(xiàn)′=k

，由以上兩式可解得，選項(xiàng)D正確。答案

D

題組剖析2．(2017·揚(yáng)州一模)如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電小球A用長(zhǎng)度為l的絕緣絲質(zhì)細(xì)線懸掛于天花板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方l處的絕緣支架上固定一個(gè)與A帶同種電荷的小球B，兩個(gè)帶電小球都可視為點(diǎn)電荷。已知小球A靜止時(shí)絲線OA與豎直方向的夾角為60°，設(shè)絲線中拉力為T(mén)，小球所受庫(kù)侖力為F，下列關(guān)系式正確的是()A．T＝B.T=

C.F=D.F=mg

轉(zhuǎn)到解析題組剖析2．(2017·揚(yáng)州一模)

解析

對(duì)小球A受力分析，受重力、庫(kù)侖力和細(xì)線拉力，處于平衡狀態(tài)。通過(guò)幾何關(guān)系得出這三個(gè)力互成120°角，有T＝mg＝F，選項(xiàng)D正確。答案D轉(zhuǎn)回原題題組剖析3．如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場(chǎng)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為(

)A．正，B的右邊0.4m處B．正，B的左邊0.2m處C．負(fù)，A的左邊0.2m處D．負(fù)，A的右邊0.2m處解析要使三個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠(yuǎn)大”的原則，所以點(diǎn)電荷C應(yīng)在A左側(cè)，帶負(fù)電。設(shè)在A左側(cè)距A點(diǎn)x處，由于處于平衡狀態(tài)，所以，解得x＝0.2m，選項(xiàng)C正確。答案C

EAEA＝EB“兩同夾異”“兩大夾小”+Q－9QEB規(guī)律總結(jié)“三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；“兩同夾異”——正、負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最??；“近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷。反思總結(jié)：3個(gè)孤立共線點(diǎn)電荷的平衡規(guī)律備選訓(xùn)練1．兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖所示。A處電荷帶正電荷量Q1，B處電荷帶負(fù)電荷量Q2，且Q2＝4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則(

)A．Q3為負(fù)電荷，且放于A左方

B．Q3為負(fù)電荷，且放于B右方

C．Q3為正電荷，且放于A、B之間

D．Q3為正電荷，且放于B右方

審題提示(1)“三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一直線上．(2)“兩同夾異”——正負(fù)電荷相互間隔．(3)“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最?。?4)“近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷．

轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題解析因?yàn)槊總€(gè)電荷都受到其余兩個(gè)電荷的庫(kù)侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對(duì)Q3的作用力一為引力，一為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間。根據(jù)庫(kù)侖定律知，由于B處的電荷Q2電荷量較大，Q3應(yīng)放在離Q2較遠(yuǎn)而離Q1較近的地方才有可能處于平衡，故應(yīng)放在Q1的左側(cè)。要使Q1和Q2也處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負(fù)電，故應(yīng)選A。

答案

A備選訓(xùn)練2.兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電荷量分別是q1和q2，用絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開(kāi)，分別與中垂線方向成α1角和α2角，且兩球處于同一水平線上，如圖所示，若α1＝α2，則下述結(jié)論正確的是()．A．q1一定等于q2B．一定滿足C．m1一定等于m2D．必須同時(shí)滿足q1