2021学年高中物理第九章静电场及其应用课时2库仑定律课件人教版必修三.ppt

.(g 取 10 N/kg)
解析：对 A 球受力分析如图，则 F＝mAgtan30°≈0.012 N，因为 F＝kQLBQ2 A，所以 QA＝3×10－8 C．由于 A、B 为异种电荷，A 为负电 荷．找准研究对象、对研究对象进行正确的受力分析是解此题的关键．
6.如图所示，分别在 A、B 两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C 和 Q2＝－2×10－14 C．在 AB 的垂直平分线上有一点 C，且 AB＝AC＝BC ＝6×10－2 m．如果有一高能电子静止放在 C 点处，则它所受的库仑力 的大小和方向如何？
合格基性础达训标练作业
一、单项选择题 1．关于库仑定律，下列说法中正确的是( D ) A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B．根据 F＝kqr1q2 2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无 穷大 C．若点电荷 q1 的电荷量大于 q2 的电荷量，则 q1 对 q2 的静电力大 于 q2 对 q1 的静电力 D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
知识点二 库仑的实验
3．下列实验中，找到电荷间相互作用规律的实验是( D )
A．密立根油滴实验
B．奥斯特电流磁效应实验
C．卡文迪什实验
D．库仑扭秤实验
知识点三 静电力计算
4．如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和 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 l 为球半径的 3 倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量 的绝对值均为 Q，那么关于 a、b 两球之间的万有引力 F 引和库仑力 F 库的表达式正确的是( D )
解析：点电荷是实际带电体的近似，只有带电体的大小和形状对 电荷的作用力影响很小时，实际带电体才能视为点电荷，故选项 A 错 误；当两个电荷之间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，公式 F ＝kqr1q2 2不能用于计算此时的静电力，故选项 B 错误；q1 和 q2 之间的 静电力是一对相互作用力，它们的大小相等，故选项 C 错误；库仑定 律与万有引力定律的表达式相似，研究和运用的方法也很相似，都是 平方反比定律，故选项 D 正确．
2．两个半径为 R 的带电金属球所带电荷量分别为 q1 和 q2，当两 球心相距 3R 时，相互作用的静电力大小为( D )
课时2 库仑定律
自主基性础课训前练预习
知识点一 电荷之间的作用力
1．下列关于点电荷的说法正确的是( D ) A．任何带电体，都可以看成是电荷全部集中于中心的点电荷 B．球状带电体一定可以看成点电荷 C．点电荷就是元电荷 D．一个带电体能否看作点电荷应以具体情况而定
解析：一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的， 不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断，因此 D 正确，A、 B 错误．元电荷是电荷量，点电荷是带电体的抽象，两者的内涵不同， 所以 C 错误．
答案：－ 93×10－7 C
解析：对 B 球受力分析，如图.
根据共点力平衡条件，结合几何关系得到：FTsin30°＝F FTcos30°＝mg 解得：F＝mgtan30° 根据库仑定律，有：F＝kQr2q 解得：q＝ 93×10－7 C 即 B 球带的电荷量是 q＝ 93×10－7 C ，由于 A、B 间为排斥作用， 故 B 球带负电．
2．两个点电荷相距 r 时相互作用力为 F，则( D ) A．电荷量不变距离加倍时，作用力变为 F/2 B．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为 4F C．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为 4F D．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力 不变
解析：由 F＝kqr12q2知，若 q1、q2 不变，而 r 变为原来的两倍时， 则 F 要变为原来的14，故选项 A 不正确；若其中一个电荷的电荷量和 两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍，故选项 B 错误；若 每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作 用力保持不变，故 C 错，D 对．
FB＝kQr22e＝8.0×10－21 N 由矢量的平行四边形定则和几何知识得静止放在 C 点的高能电 子受到的库仑力 F＝FA＝FB＝8.0×10－21 N，方向平行于 AB 连线由 B 指向 A.
7．如图所示，把质量为 3 g 的带电小球 B 用绝缘细绳悬起，若将 带电荷量为 Q＝－4.0×10－6 C 的带电小球 A 靠近 B，当两个带电小球 在同一高度相距 r＝20 cm 时，绳与竖直方向成 α＝30°角，A、B 两球 均静止．求 B 球的带电荷量 q.(取 g＝10 m/s2)
A．F 引＝Gml22，F 库＝kQl22 C．F 引≠Gml22，F 库＝kQl22
B．F 引≠Gml22，F 库≠kQl22 D．F 引＝Gml22，F 库≠kQl22
解析：由于 a、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电 荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又 l＝3r，不满 足 l≫r 的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定 律，故 F 库≠kQl22.虽然不满足 l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布 均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律， 故 F 引＝Gml22.
5.如图所示，质量为 2 g 的小球 A 用丝线悬起，把带电量为＋
4.0×10－6 C 的小球 B 靠近 A，当两小球在同一高度相距 30 cm 时，A
球恰好平衡，丝线与竖直方向夹角 α 为 30°，则 B 球受到的静电引力
为 0.012 N
、方向为 水平向左 ；A 带 负 电，带电量
为 3×10－8 C
答案：8.0×10－21 N 方向平行于 AB 连线由 B 指向 A
解析：电子带负电荷，在 C 点同时受 A、B 两点电荷的作用力 FA、FB，如图所示．
由库仑定律 F＝kqr1q2 2得 FA＝kQr12e＝9.0×109×2×10－61×4×110.－62×2 10－19 N＝8.0×10－21ຫໍສະໝຸດ BaiduN