01库仑定律

第一节 库仑定律
高考考纲要求：
1、物质的电结构，电荷守恒 Ⅰ
2、静电现象的解释 Ⅰ
3、点电荷 Ⅰ
4、库仑定律 Ⅱ
一、基本概念梳理
1、元电荷：科学发现最小的电荷量就是 所带的电荷量．质子、正电子电荷量与它相同，用
e 表示，e ＝ ，所有带电体的电荷量都是元电荷的 ． 2、电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体 到另一物体或从物体的这一部分 到另一部分，系统的电荷总量 ．
(2)物体带电的实质： ．
(3)物体带电的方式有： 、 、 ．
(4)当完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律：同种电荷总量 ，异种电荷先 后 ． 3、库仑定律
(1)内容：在 中两个点电荷的相互作用力跟它们的 成 正比，跟它们间的 成反比．作用力的方向在 上．
(2)表达式：F ＝ ，式中k ＝ ，叫 ． (3)适用条件： ．
4、当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成、分解并进
行矢量运算。

二、典例分析
例1、下列说法正确的是( )
A ．电子和质子都是元电荷
B ．一个带电体的电荷量为205.5倍的元电荷
C ．元电荷是最小的带电单位
D ．元电荷没有正、负之分
例2、(2012·安庆高三检测)下列关于点电荷的说法，正确的是( )
A ．点电荷一定是电荷量很小的电荷
B ．点电荷是一种理想化模型，实际不存在
C ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷
D ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
例3、用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。

小明同学用绝缘材料做的笔套与
头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。

对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( ) A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时，圆环上、下端感应出异号电荷
C.圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D.笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
例4、两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，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（ ） A 、4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7
例5、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F A 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6、一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷，另一电量为+q 的点电荷放在球心
O 处，由于对称性，点电荷受力为零。

现在球壳上挖去一个半径为r （r <<R ）的一个小圆孔，此时，置于圆心的点电荷受力的大小为_____________（已知静电力恒量为k ），方向为____________。

例7、如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q ＞0)的相同小球，小球之间用劲度
系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l .已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )
A ．20225l k kq l +
B ．202
l k kq l -
C ．20245l k kq l -
D ．2
02
25l
k kq l -
库仑定律课后练习
1、两个放在绝缘架上的相同金属球，相距为d ，球的半径比d 小得多，分别带有电荷q 和3q ，相互斥力为3F 。

现将这两个金属球接触，然后仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（ ） A 、 0 B 、F C 、3F D 、4F
2、如图所示，半径相同的两个金属球A 、B 带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F 。

今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．这时，A 、B 两球之间的相互作用力的大小是( ) A ．F /8 B ．F /4 C ．3F /8 D ．3F /4
3、两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r
2，则两球间库仑力的大小为
( )
A.112F
B.34F
C.4
3
F D ．12F 4、两个相同的金属带电小球甲和乙，给甲带上电量为q 1的正电荷，给乙带上电量为q 2的负电荷，把两球放在距离为r 的两点，r 远大于球的直径，两球之间相互作用的库仑力大小为F ，现将两球接触后分开放回原处，两球之间相互作用的库仑力大小为F /8，则两球原来所带电量大小的关系可能是： （ ）
A ．q 1=2q 2
B ．q 2=2q 1
C ．q 1=4q 2
D ．q 2=8q 1
5、如图所示，可视为点电荷的小物体A 、B 分别带负电和正电，B 固定，其
正下方的A 静止在绝缘斜面上，则A 受力个数可能为( )
A ．A 可能受2个力作用
B ．A 可能受3个力作用
C ．A 可能受4个力作用
D ．A 可能受5个力作用
6、有两个完全相同的带电小球A 和B 。

分别带电10Ｑ和-Q , 球心间距为R ，将它们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 倍。

7、如图所示, 真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量为0.1g 。

分别用10cm 长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B 球偏离竖直方向60°， A 球竖直悬挂且与墙壁接触.求：
(1) 每个小球的带电量； (2) 墙壁受到的压力； (3) 每条细线的拉力。