库仑定律的应用(好用).ppt

F
k
q1q2 r2
• （１）点电荷： 理想化模型
• （２）真空
• ４、注意点：
（1）方向判断：同斥、异吸
符合牛顿第三定律
（2）大小计算：电量带入绝对值
• 点电荷：
物理模型，即如果满足相互之间距离远大 于带电体大小则带电体便可看做点电荷.
++ +
L=4r +++
+Q
+Q
+++ L=4r ---
+Q
-Q
α
学以致用
例题：如图带电量分别为q1q2，质量 分别为m1,m2的金属小球，用细线悬 挂于O点，平衡时，两球等高，且а<в， 则可判定（ ）
A q1必大于q2 C m1必大于m2
B q1必小于q2 D m1必小于m2
学练习以题致：用
例题、光滑绝缘的斜面，倾角θ=37◦ ，斜面上
的B球质量m=10/3kg,带电量与A球初始时相等，
此时，A的加速度为 a/2 .
A
B
现象：A的加速度在减少，库仑力在减少，
相互排斥，间距增大。 依据：牛顿第二定律，牛顿第三定律
例2 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.
c
a
b
例4:一摆长为L的单摆，摆球质量 为m，带有负电荷，电量为q，
“水流星”模型
如果悬点A处放一正电荷，电量
-
也为q，要使摆能在竖直平面内
F电
作完整的圆周运动，如图所示，
G
则摆在最低点的速度最小值为多
少？
A+
最高点临界条件: T=0
-V
选用物理规律: 向心力公式+E守恒
例题：光滑的绝缘的斜面，倾角为α。斜面上 固定一个带电量为Q的小球a，用绝缘线悬挂另 一带电量为-Q的小球b，b的质量为M。给b球初 速度后，b恰能在斜面上做圆周运动。求： 小球b在轨迹最高点的速度和在最低点的速度。
类型一 含库仑力的共点力的平衡
处理方法： ①库仑定律 ②受力分析
分析方法与力学相同 (1)确定对象 (2)受力分析：a)重力 b)库仑力
c)弹力、摩擦力 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件
注意：绝缘平面、绝缘杆（绳）等不导电； 光滑面无摩擦
例1：如图，一质量为2×10-5千克，带电量为8×10-7库仑的小 球B，用长为30厘米的细线悬挂在O点，现将另一小球A逐渐移 近它，两球恰好等高，且平衡，此时细线与竖直方向为37°， 两球间距为15厘米。试求A球带电量。
库仑定律的应用
复习: １、两种电荷：正电荷 负电荷 ２、使物体带电的方法： （１）摩擦起电： （２）静电感应： 近反远同 （３）接触起电：
３、电荷量的表示：元电荷：用“e”表示。 e=1.60X10-19C
任何电荷的电量都是元电荷的整数倍 ４、电荷守恒定律：
库仑定律
• １、库仑定律的内容：
• ２、公式表示： • ３、应用范围：
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2020/11/92020/11/92020/11/911/9/2020 5:15:42 PM
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2020/11/92020/11/92020/11/9Nov-209-Nov-20
A B
例2、如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、
B，A带电+Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个
点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷？应放于何处？ 所带电量为多少？
答案：C应带负电，带电量为9Q/4，放于BA延长线上距离A 0.2m处。
三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大
A球与B球间距L=0.3m且处同一水平线上时，B
恰静止。将A球电荷释放一部分后，放在斜面上
与B间距仍为L=0.3m时，球B仍能在斜面上静止
不动，如图所示。
求：A球释放掉多少电荷？
A
B
A
学以致用
练习2：两个相同的金属小球，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（ C D ）
A. 4/7
B. 3/7
C. 9/7
D. 16/7
学以致用
练习3:两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（ ）AC 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
求（1）F的大小？ （2）C球所带电量为多少？带何种电荷？
A B CF
+-+
6q -3q QC
A BC
+-+
6q -3q QC
对整体3m
F
a
对A FCA FBA
a
对B FAB
FCB
Fra Baidu bibliotek
a
QC=+8q
F
F=18Kq2/L2
对整体:
F 3ma
对A:
K
QBQA L2
K
QC Q A (2L)2
ma
对B:
K QBQC K QBQA ma
Q1
Q2
学以致用
练习4：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 变为原来的多少倍？
9/10
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2020/11/92020/11/9Monday, November 09, 2020
L2
( L) 2
例题3：光滑绝缘的水平面上，有三个可视为 点电荷的小球，质量均为m，间距相等，均 为L，处于等边三角形三个顶点上，如图。若 用沿ab连线的中垂线方向的水平恒力F0拉动小 球c，可以使得三个球保持相对静止，共同在 水平面上加速运动，当c的电量为Q时，a、b 带电量各为多少？静电力常量K已知
类型二、含库仑力的动力学问题
运用牛顿第二定律结合运动学公式求解 对象：受力分析 ——建立牛顿第二定律 过程：运动分析——建立速度公式、位移公式
注意：仅在受力分析时，增加库仑力的分析， 其它解题过程与原来相同。
例1、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，