库仑定律的应用(习题课)
库仑定律专项练习题及答案(供参考)
习题24 库仑定律1.如图所示，两个带电小球A 、B 分别用细丝线悬吊在同一点O ，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为α、β (α>β)，关于两小球的质量m 1 、m 2和带电量q 1 、q 2，下列说法中正确的是 A.一定有m 1<m 2， q 1<q 2 B.可能有m 1<m 2， q 1>q 2 C.可能有m 1=m 2， q 1=q 2 D.可能有m 1>m 2， q 1=q 22.两个大小相同的小球带有不等量的电荷，它们相隔某一距离时，相互作用的库仑力大小为F 1．现将两小球接触后又放回到原位置，它们之间相互作用的库仑力大小为F 2．下列说法中正确的是A.若F 1<F 2，则两小球原来所带电的电性一定相反B.若F 1<F 2，则两小球原来所带电的电性一定相同C.若F 1=F 2，则两小球原来所带电的电性一定相同D.若F 1>F 2，则两小球原来所带电的电性一定相反3.大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F ，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A 、B 两个小球接触后再移开，这时A 、B 两球间的库仑力大小A.一定是F /8B.一定是F /4C.可能是3F /8D.可能是3F /44.半径为r 的两个带电金属小球，球心相距3r ，每个小球带电量都是+q ，设这两个小球间的静电力大小为F ，则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229rkq F < C.229r kq F > D.2225rkq F =5.如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的小球A 、B ．当A 、B 不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A 、T B ．使A 、B 带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A /、T B /．下列结论正确的是A.T A /=T A ，T B / >T BB.T A /=T A ，T B / <T BC.T A /<T A ，T B / >T BD.T A / >T A ，T B / <T B6.光滑绝缘水平面上，两个相同的小球带有等量同种电荷，用轻质绝缘弹簧相连．静止时弹簧伸长量为x 1；若使两小球的带电量都减半，再次静止时弹簧伸长量为x 2．下列结论正确的是A.x 2=x 1/2B.x 2=x 1/4C.x 2>x 1/4D.x 2<x 1/47.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F．由此可知（）A. n=1B. n=4C. n=6D. n=10真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑斥力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球之间的库仑力大小（）A. 一定是F/8B. 一定是3F/8C. 可能是 F/8D. 可能是3F/48.关于库仑定律的公式F=k，下列说法中正确的是（）A. 当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0B. 当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C. 当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D. 当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了9.图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出．A球能保持静止的是（）A.B. C. D.10两个相同的金属小球，带电量之比为1：3，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.5/3B. 2/3C.4/3D.1/311.如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（）A. Q1、Q2的电荷量之比为r2/r1B. Q1、Q2的电荷量之比为（r2/r1）2C.Q1、Q2的质量之比为r2/r1D. Q1、Q2的质量之比为（r2/r1）212.如图所示，一个电荷量为-Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值．已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，A、B两点间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）A. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度先减小后增大B. 点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小C. O、B两点间的距离为D. 在点电荷甲形成的电场中，A、B两点间的电势差为U AB=13.如图所示，带正电的电荷固定于Q点，电子在静电力作用下沿顺时针方向做以Q点为焦点的椭圆运动，O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三点，M和N分别是轨道上离Q点最近和最远的点，则电子在运动的过程中（）A. 在M点的速率最小B.在N点的电势能最小C. 在P点受的库仑力方向指向O点D. 椭圆上N点的电势最低14.两个带同种电荷的物体A、B在水平力F作用下平衡，如图所示，接触面均光滑，若增大F，使B缓慢向左移动一小段距离后，A、B仍平衡，在此过程中．则下列说法正确的是（）A. A物体所受弹力变小 B. B物体所受弹力变大C. AB间的距离变小D. AB间的距离变大15.在光滑绝缘水平面上有A、B、C三个质量相等的带电小球，A球的电量为+Q，B、C两球的电量均为-q，现用垂直于BC的水平拉力F作用在A球上，使三个小球以相同的加速度加速运动，并且三球总在边长为L的等边三角形的顶点上．则下列关系中正确的是（）A. Q=qB.Q=2qC.F=D.F=16.有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量+7Q、B带电荷量-Q、C不带电，将A、B分别固定起来，然后让C球反复很多次与A、B球接触，最后移去C球，则A、B球间的库仑力变为原来的（）A. 35/8倍B. 4/7倍C. 7/4倍D. 无法确定17.两个完全相同的绝缘金属小球分别带有正、负电荷，固定在一定的距离上，若把它们接触后再放回原处，则它们间库仑力的大小与原来相比将（）A. 一定变小B. 一定变大C. 一定不变D. 以上情况均有可能18.如图所示，在M．N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN，下列说法正确的是（）A. A、B两点电热相等B. A、B两点场强相同C. 将一正电荷从A点移到B点，电场力不做功D. 一正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能19.如图所示，一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B，两个带电小球都可视为点电荷．已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，下列关系式正确的是（）A. T=1/2mgB. T=mgC. F=mgD. F=mg20.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，在该三角形中心O点处固定一电量为-2q的点电荷，则该电荷受到的电场力为（）A.，方向由O指向CB.，方向由C指向OC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C21.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带正电的固定球+Q时，两悬线都保持竖直方向．下面说法中正确的是（）A.A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较大B. A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小C. A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大D. A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较大22.如图所示，在光滑的水平绝缘桌面上固定一个带电小球A，在桌面的另一处放置一个带电小球B，现给小球B一个垂直于AB连线方向的速度v0，使其在光滑的水平绝缘桌面上运动，则（）A. 若A、B为同种电荷，B球一定做速度变大的曲线运动B. 若A、B为同种电荷，B球一定做加速度变大的曲线运动C. 若A、B为异种电荷，B球一定做加速度、速度都变小的曲线运D. 若A、B为异种电荷，B球速度的大小和加速度的大小可能都不变23.如图所示，竖直绝缘墙壁上有一固定的质点A，在A的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的电荷量逐渐减少，在电荷漏电完毕之前悬线对悬点P的拉力大小（）A. 变小B. 变大C. 不变D. 无法确定24.宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q，表面无大气．在一次实验中，宇航员将一带电-q（q＜＜Q）的粉尘置于离该星球表面h（h远大于星球半径）高处，该粉尘恰处于悬浮状态．宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处，无初速释放，则此带电粉尘将（）A. 背向星球球心方向飞向太空B. 仍处于悬浮状态C. 沿星球自转的线速度方向飞向太空D. 向星球球心方向下落25.A、B两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d，同时由静止释放，当它们距离为2d时，A的加速度为a，速度为v，则（）A. 此时B的加速度为 B. 此时B的速度为 C. 此过程中电场力对B的冲量为2mvD. 此过程中电势能减少7.如图所示，一个半径为R 的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q 的电荷．另一个电荷量为+q 的点电荷固定在该球壳的球心O 处．现在从球壳最左端挖去一个半径为r （r <<R ）的小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受库仑力的大小和方向将如何？8.如图所示，质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB 间和BC 间的距离均为L ．已知A 球带电量为Q A =8q ，B 球带电量为Q B =q ，若在C 球上施加一个水平向右的恒力F ，恰好能使A 、B 、C 三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。
《库仑定律》习题课
《库仑定律》习题课学习目标：1、掌握库仑定律。
2、会用库仑定律进行有关的计算．3、培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．重点：库仑定律的理解难点：库仑定律的应用与学生能力的培养一、库仑力的叠加问题例1、如图，真空中有三个同种点电荷Q 1、Q 2和Q 3，它们固定在一条直线上，电荷量均为Q =4.0×10－12C ，求Q 2所受的静电力的大小和方向。
二、库仑力作用下的平衡问题例2、如图所示，把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C 的小球B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm ，丝线与坚直方向夹角为45 ，此时小球B 受到库仑力F =_____。
小球A 带的电量q A =_______。
例3、如图3所示，真空中有两个点电荷A 、B ，它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点，它们的电荷量分别为Q A =16×10－12C ，Q B =4.0×10－12C ，现引入第三个点电荷C ，（1）若要使C 处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置？（2）若点电荷A 、B 不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C 电荷的电量和放置的位置？拓展:若A 、B 为异种电荷呢？BA三、库仑力作用下的运动问题例9如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L．已知A球带电量为Q A=8q，B球带电量为Q B=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。
求：⑴拉力F的大小．⑵C球的带电量Q C．【说明】本题在解答过程中，物体的平衡条件成为关键内容，因此分析物体的受力，对力进行分解合成就成了必须的步骤。
其次，小球A带电量为q A=-5×10－9C中的负号在答案中不是可缺少的内容，必须重视。
库仑定律的应用习题课课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
静电场及其应用
习题课
库仑定律的应用
三个电荷平衡的问题
1.一直线上有两个固定的同种点电荷Q，q（ Q>q ）相距为L，
现引入第三个点电荷，要使第三个点电荷处于静止状态，试
确定第三个电荷的电性与位置。
Q
R q’ r q
L
分析：引入第三个电荷q’，应放在两电荷内侧，
如图所示，必定存在：
Qq'
qq '
B.若m1=m2,则θ1=θ2
C.若m1<m2,则θ1>θ2
D.若q1=q2,则θ1=θ2
答案:BC
巩固练习
3.如图所示,一个半径为R的带电圆环,电荷量为Q,带电圆环的中心为O,在通过O点
与圆面垂直的直线上有一点A,距离O点为L,A点有一电荷量为q的点电荷,求该点
电荷受到的库仑力。
答案:k
( + )
沿 OA 方向
C.(-16)∶9∶(-81)
D.16∶9∶81
答案:B
巩固练习
2.(多选)两个质量分别是m1、m2的小球A、B,各用丝线悬挂在同一点,当两球分别
带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图所示,此
时两个小球处于同一水平面上,则下列说法正确的是(
)
A.若m1>m2,则θ1>θ2
典例剖析
【例4】 如图所示,在光滑绝缘的水平面上,固定着完全相同的三个带电小球a、b、
c,三球在一条直线上。若释放a球,a球初始加速度为-1 m/s2,规定向右为正方向,若
释放c球,c球初始加速度为3 m/s2,当释放b球时,b球的初始加速度应是多大?
答案:2 m/s2 方向向左
(2021年整理)库仑定律练习题及答案解析
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第2节库仑定律练习题1．下列关于点电荷的说法，正确的是（)A．点电荷一定是电量很小的电荷 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2．关于库仑定律的公式F＝k错误!，下列说法中正确的是（）A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C．当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用3．真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R,当Q1增大到原来的3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R 增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的（）A．1倍 B．3倍 C．6倍D．9倍 k b 1 。
c o m4。
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两球之间的库仑力F库的表达式正确的是（)A．F库＝k错误!B．F库>k错误!C．F库〈k错误! D．无法确定5．如图1－2－10所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少?6．如图1所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定（)A．两球都带正电 B．两球都带负电C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D．两球受到的静电力大小相等7．两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球，它们的加速度之比将( )A．保持不变 B．先增大后减小 C．增大D．减小8．两个质量分别为m1、m2的小球，各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，则下列说法正确的是( )A．若m1〉m2，则θ1>θ2 B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1〈m2，则θ1〉θ2 D．若q1＝q2，则θ1＝θ2xkb1。
库仑定律的应用
高一物理作业（七十二）（库仑定律的应用）1.如图所示，质量为m的小球B，带电荷量为q，用绝缘性能良好的丝线悬挂在O点，球心到O点距离为L，在O点的正下方有一个带同种电荷的小球A固定不动，A的球心到O的距离也是L，改变A球的带电荷量，B球将在不同的位置处于平衡状态．当A球带电荷量为Q1，B球平衡时，丝线受到的拉力为T1；若A球带电荷量Q2=2Q1，B球平衡时，丝线受到的拉力为T2，则（）A．T2>T1B．T2<T1C．T2=T1D．T2=T1=mg2.如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A，用原长为L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有（）A．x2＝12x1B．x2＝14x1 C．x2＞14x1D．x2＜14x13.两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是（）A．若m1>m2，则θ1>θ2B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ2D．若q1＝q2，则θ1＝θ24.如图三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2的2倍，每个点电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个点电荷的电量之比q1:q2:q3为（）A．－9:4:（－36）B．9:4:36 C．－3: 2 :（－6）D．3:2 :65.不带电的金属球A的正上方有一点B，该处有带电液滴由静止开始下落，到达A球后电荷全部转移到A球，不计其他的影响，则下列叙述正确的是（）A．第一滴液滴做自由落体运动，以后的液滴做变加速直线运动，而且都能到达A球B．当液滴下落到重力等于静电力的位置时，速度为零C．当液滴下落到重力等于静电力的位置时，开始做匀速运动D．一定有液滴无法到达A球6.如图所示，两根绝缘细线上悬挂着两个质量相等的小球A、B，上、下两根细线中的拉力分别是F A、F B．现在使A、B球带上同号电荷，此时，上、下两根细线中的拉力分别是F′A、F′B，则（）A．F A=F′A，F B> F′B B．F A=F′A，F B< F′BC．F A<F′A，F B> F′B D．F A>F′A，F B< F′B7.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（）A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大8.真空中A、B两个点电荷相距L，质量分别为m和2m．它们由静止开始运动（不计重力及其他作用力），开始时A的加速度大小为a，经过一段时间B的加速度大小也为a，且速度大小为v，那么此时A、B 两点电荷间的距离为，点电荷A的速度为．9.在光滑的绝缘水平面上有电量q1＝4q2、质量m1＝4m2的两个带异种电荷的粒子，水平方向除相互作用的库仑力外不受任何其他力，要保持它们之间的距离不变，两个粒子必须同时作运动；它们的速率之比为．10.氢原子核外的电子在原子核的库仑引力作用下绕核做匀速圆周运动，设电子的运动轨道半径为r，求：（1）电子运动的周期；（2）电子运动的动能．11.如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球（三个小球均可视为点电荷），它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q．现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变．求：（1）C球的电性和电荷量大小；（2）水平力F的大小．。
1库仑定律习题课(东坡)
库伦定律（习题课）【典型例题】【例1】关于点电荷的说法，正确的是 ( )A、只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B、体积很大的带电体一定不能看作点电荷C、点电荷一定是电量很小的电荷D、体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷【例2】两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则（）A、电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/4B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时，作用力不变D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变【例3】真空中有三个同种的点电荷，它们固定在一条直线上，如图所示，它们的电荷量均为4.0×10-12C，求Q2受到静电力的大小和方向。
【例4】有质量均为m=100g的带电小球A、B、C置于光滑的水平面上，A带电量+5.0×10-6C，B带电量为+1.0×10-6C，今给C球施加水平向右的拉力F=121.5N ，刚好可以使它们保持r=0.1m的距离不变。
求：（1）A、B、C的加速度各是多大？（2）C球带电性质和带电量的大小？【基础练习】一、选择题1、A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引,如果A带正电则( )A、.B、C球均带负电B、B球带负电，C球带正电C、B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D、B、C球都不带电2、库仑定律的适用范围是（）A、真空中两个带电球体间的相互作用B、真空中任意带电体间的相互作用C、真空中两个点电荷间的相互作用D、真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律3、下述说法正确的是（）A．元电荷就是质子B．物体所带的电量只能是某些值。
C．元电荷是带电物体电量的最小值D．由库仑定律F=k221 r qq可知，当两电荷间距离r→0时，F→∞4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是：（）A．A和B原来带有等量异种电荷B．A和B原来带有同种电荷C．A和B原来带有异种不等量电荷D．A原来带电，而B原来不带电5、带负电的粒子以不同的速度v0从A点分别射出，在O点处有一个固定的正点电荷，已知v0⊥OA，粒子的重力可忽略不计，其中有一些粒子可以绕O点做圆周运动，那么这些做圆周运动的粒子（）A．一定具有相同的动能B．一定具有相同的电量C．如果它们的动能相同，那么它们的荷质比一定相同D．如果它们的电量相同，那么它们动能一定相同6、真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大到2倍时，Q2减为原来的1/3，而距离增大到原来的3倍，电荷间的库仑力变为原来的：（）A、4/9B、4/27C、8/27D、2/27二、填空题7、库仑定律公式中静电力常数k的大小为_______________．在国际单位制中k的单位是________．在真空中两个1C的点电荷相距1m时的相互作用力 N8、真空中有两个点电荷A、B．其带电量q A=2q B，当二者相距0.01m时，相互作用力为1.8×10-2N，则其带电量分别为q A=__2×108_C____，q B=1×108_C______．三、计算题9、在真空中有两个相距0.18m的点电荷，Q1电量为十1.8×10-12C。
9.2库仑定律(含教材课后题)
第九章第二节库仑定律考点精讲与习题训练原卷版考点一：静电力的确定方法【技巧与方法】(1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可。
(2)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。
【例1】两个分别带有电荷量为Q和+9Q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F1，当两小球相互接触后再将它们的距离变为2r，它们间库仑力的大小变为F2，则（）A．F1：F2=3：2 B．F1：F2=9：4C．F1：F2=9：1 D．F1：F2=3：4【针对训练1】两个分别带有电荷量－Q和＋4Q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12r，则两球间库仑力的大小为（）A．9F B．94F C．43F D．12F考点二：点电荷的考点【技巧与方法】(1)点电荷是理想化的物理模型：点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。
(2)带电体看成点电荷的条件：一个带电体能否看成点电荷，要看带电体的形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响是否可以忽略不计。
如果可以忽略不计，则带电体就可以看成点电荷。
即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。
【例2】下列说法正确的是（）A．自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷B．元电荷是最小电荷量，又称“基本电荷量”C．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷D．点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是存在的【针对训练2】下列对电现象及规律的认识中，正确的是（）A．自然界中只存在正、负两种电荷B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引C．摩擦起电说明了电荷可以被创造D．点电荷间的静电力随它们之间距离的增大而增大考点三：静电力的叠加【技巧与方法】(1)两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。
库仑力习题课
高二物理库仑力习题课一、平衡问题：（一）共线平衡问题1、真空中，在光滑的水平面上，有两个点电荷A和B,电荷量分别为QA=1×10-12C QB=-9×10-12C，他们之间距离为3米。
在何处放一个什么样的点电荷C可使三者都能保持平衡？2、如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．(1) 如果q2为正电荷，则q1为电荷，q3都是电荷。
(2) q1、q2、q3三者电荷量大小之比是（二）非共线力平衡问题3、如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F=______，小球A带的电量q=______．（k=9×109Nm2/Kg2）4、如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的长为10cm的绝缘杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰好与A等高，若B的质量为30 g，则B的电荷量为多少？（k=9.0×109N．m2/C2，g=10m/s2）二、库仑力作用下的非平衡问题（一）直线运动5、如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电荷，电荷量均为q。
现对C施一水平向右的力F的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距r不变，（三个小球均为点电荷）求：(1)C球的电性和电荷量；(2)水平力F的大小。
6、质量均为m的三个小球A、B、C放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上,彼此相隔L.A球带电量QA=10q,QB=q,在小球C上外加一个水平向右的恒力F,如图所示,要在运动过程中始终保持三球间距离L不变,则C球的带电量有多大?外力F应为多大?（二）圆周运动7、竖直平面内有一圆形绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一带电荷量为+Q 的点电荷．质量为m、带电荷量为+q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力．三、库仑力作用下动态平衡8、如图所示，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球在某一位置平衡。
库仑定律的应用_习题课课件
知识回顾：
1、定律内容和公式： F k q1q2 r2
2、条件： ⑴.真空(空气中近似成立)
⑵.点电荷
F
k
3、公式中各个字母的含义
r
q
4、当多个带电体同时存在时，任两带电体间的作用力 仍遵守 库仑定律 ，任一带电体同时受到多个库仑力 的作用，可以利用力的合成的 平行四边形 定则求出
②当A、B未固定，要求三球均平衡， 则对C球的位置、电量、电性都有要求
作业⑴：将本题中B的电荷量改为－4Q， 其余不变
拓展：如图在正方形的三个顶点处各固定一个 点电荷Q1、Q2,电性如图，则在另一个顶点再放 一个q电荷，要使q静止，Q1、Q2的大小关系如 何？ q的电荷量和电性能不能确定？
＋Q1
q?
解题提醒：运用数学规律
F k Q1Q2 r2
( Q1 Q2 )2
F/ k
2
r2
点电荷、带电体的静电平衡
在真空中某处同时存在几个点电荷、带电 体，由于相互间库仑力的作用而保持平衡状态 的现象。
处理方法：
①库仑定律 ②受力分析
例2、 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
+Q
+Q
+++ L=4r ---
+Q
-Q
F k Q2 r2
F/ k Q2 r2
拓展⑵：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
库仑定律习题课
+
-
+4Q
-Q
qc
解析：如图所示，首先分析点电荷 C 可能放置的位置，三个点 解：设点电荷 C置于B的右侧且距离B 为 x，带电荷为q，则 电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，C只能 4Qq Qq 在AB决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有 3个， k 由C受力平衡FAC=FBC有： k 2 一是AB间，A与B带异性电荷互相吸引， C A、B均 ( L x) 2 x电荷必须与 产生推斥力，这不可能。二是在BA连线的延长线上，放A的左 2 侧，此时C离A近，A带电荷又多，不能同时使 A、B处于平衡。 Qq 4Q 由 B受力平衡 FCB=FAB有： k B的右侧且带正电能满足 k 2 三是 AB连线的延长线上，放 A、B同 2 x L 时处于平衡，C同时也平衡。 由上面两解得： q 4Q xL
结论： ①当A、B已固定，只要求C球受力平衡， 则C球的位置是唯一确定的，对其电量、 电性无要求。 ②当A、B未固定，要求三球均平衡， 则对C球的位置、电量、电性都有要求。 同种电荷放中间，异种电荷在两边； 远离大球近小球，平衡位置连成线； 三个小球都平衡，电量正负有条件； 第三小球能平衡，电量正负任意选。
解：
y
Байду номын сангаас
+q2
4m 3m
F23
37o 5m
F13
q3 正交分解 F Fy
x
F13 k
q1q2 6.00 10 2.00 10 9 9 9.0 10 N 4.32 10 N 2 2 r13 5.00 0 9 0 9 F sin37 2.60 10 N y: 13 F13正交分解x: F 13 cos37 3.45 10 N
高中试卷-9.2 库仑定律(练习题)(含答案)
第九章 静电场及其应用9.2 库仑定律一、单选题：1.关于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体B ．根据F ＝k q 1q 2r2，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C ．带电荷量分别为Q 和3Q 的点电荷A 、B 相互作用时，B 受到的静电力是A 受到的静电力的3倍D ．库仑定律的适用条件是：在真空中和静止的点电荷答案 D解析 如果带电体的形状、大小以及电荷分布对所研究问题的影响可以忽略不计，则可将它看做点电荷，故A 错误．两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，F ＝kq 1q 2r 2不再适用，故B 错误．根据牛顿第三定律得：B 受到的静电力和A 受到的静电力大小相等，故C 错误．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷，故D 正确．2.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等答案 D解析 由题图可知，两个带电球之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，故A 、B 错；由牛顿第三定律知，两球受到的静电力大小相等，故C 错，D 对．3.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1，现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2，则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1 B ．4∶1C ．16∶1 D ．60∶1答案 D解析 开始时由库仑定律可得F 1＝k 5Q ·3Q a 2＝k 15Q 2a 2，接触后再分开，两球都带正电，所带电荷量均为Q ，由库仑定律可得F 2＝k Q ·Q 4a 2＝k Q 24a2，所以F 1∶F 2＝60∶1，故D 正确．4.人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于该星球表面h 高处，恰处于悬浮状态，现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h 高处无初速度释放，则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)( )A ．向星球中心方向下落B ．被推向太空C ．仍在那里悬浮D ．无法确定【答案】 C【解析】 在星球表面h 高度处，粉尘处于悬浮状态，说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡，k q 1q 2R ＋h 2＝G m 1m 2R ＋h 2，得kq 1q 2＝Gm 1m 2；当离星球表面2h 高度时，所受合力F ＝k q 1q 2R ＋2h 2－Gm 1m 2R ＋2h 2.结合上式可知，F ＝0，即受力仍平衡．由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律，因此该粉尘无论距星球表面多高，都处于悬浮状态．5.如图所示，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝8 cm 、ac ＝6 cm 、bc ＝10 cm ，小球c 所受库仑力合力的方向平行于ab 的连线斜向下．关于小球a 、b 的电性及所带电荷量比值的绝对值n ，下列说法正确的是( )A ．同号电荷，n ＝925B ．同号电荷，n ＝27125C ．异号电荷，n ＝925D ．异号电荷，n ＝27125答案 D解析 由题意知∠b ＝37°，∠a ＝90°，由小球c 所受库仑力合力的方向知a 、b 带异号电荷，小球a 、b 对小球c 的作用力如图所示．F a ＝kq a q cr ac2①F b ＝kq b q c r bc 2②sin 37°＝F aF b③由①②③得：n ＝q a q b ＝27125，选项D 正确．6.如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L 的点电荷A 、B ，带电荷量分别为－4Q 和＋Q ，今引入第三个点电荷C ，使三个点电荷都处于平衡状态，则C 的电荷量和放置的位置是( )A ．－Q ，在A 左侧距A 为L 处B ．－2Q ，在A 左侧距A 为L2处C ．－4Q ，在B 右侧距B 为L 处D ．＋2Q ，在A 右侧距A 为3L 2处【答案】 C【解析】 根据自由电荷间的作用规律可知，C 应放在B 的外侧，且与A 电性相同带负电，由F AB ＝F CB ，得k 4Q 2L 2＝k Q C Q r 2BC ，由F AC ＝F BC ，得k 4QQ C r BC ＋L 2＝k QQ Cr 2BC ，解得：r BC ＝L ，Q C ＝4Q .7.如图所示，在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A 、B 、C (可视为质点)．若它们恰能处于平衡状态，则这三个小球所带电荷量及电性的关系，可能为下面的( )A ．－9q 、4q 、－36qB ．4q 、9q 、36qC ．－3q 、2q 、8qD ．3q 、－2q 、6q【答案】 A【解析】 据三个点电荷平衡规律：两同夹异、两大夹小，可知A 、D 可能正确．再由kQ A Q Cr 2AC＝k Q A Q B r 2BA ＝k Q B Q Cr 2BC 及r AC ＝r AB ＋r BC Q A 、Q B 、Q C 是电荷量的大小，代入可知，只有A 正确．8.如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A 和B 相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知( )A ．B 球受到的库仑力较大，电荷量较大B ．B 球的质量较大C ．B 球受到的拉力较大D ．两球接触后，再处于静止的平衡状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′【答案】 D【解析】 库仑力是A 、B 两球受力中的一种．然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出．分别以A 、B 球为研究对象，其受力情况如图所示，由共点力的平衡条件有m A g ＝F A /tan α，F TA ＝F A /sin α；m B g ＝F B /tan β，F TB ＝F B /sin β，而F A ＝F B ，由此可见因为α＜β，所以m A ＞m B ，F TA ＞F TB .两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述的关系，正确选项为D.9．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知( )A ．n ＝3B ．n ＝4C ．n ＝5D ．n ＝6【答案】 D【解析】 设小球1、2之间的距离为r .球3没接触前，F ＝k q ·nqr 2；球3分别与球1、2接触后，q 2＝nq 2，q 1＝nq 2＋q 2＝2＋n q 4，则F ＝k nq 2·2＋n q 4r2，联立解得：n ＝6，故D 正确．10.类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m 1、m 2，且带异种电荷，电荷量分别为Q 1、Q 2，相距为l ，在库仑力作用下(不计万有引力)各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知m 1的动能为E k ，则m 2的动能为( )A.kQ 1Q 2l－E k B.kQ 1Q 22l －E k C.km 1Q 1Q 2m 2l －E kD.km 2Q 1Q 22m 1l－E k【答案】 B【解析】 对于两点电荷，库仑力提供向心力，则kQ 1Q 2l 2＝m 1v 21r 1＝m 2v 22r 2，所以E k1＝12m 1v 21＝kQ 1Q 22l 2r 1＝E k ，E k2＝12m 2v 22＝kQ 1Q 22l 2r 2，因为r 1＋r 2＝l ，所以E k ＋E k2＝kQ 1Q 22l 2(r 1＋r 2)＝kQ 1Q 22l .解得E k2＝kQ 1Q 22l－E k .二、多选题11.对于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F ＝k q 1q 2r2B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为2r时，对于它们之间的作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量多少答案 AC解析 由库仑定律的应用条件可知，A选项正确；两带电小球距离非常近时，带电小球不能视为点电荷，库仑定律不再适用，故B选项错误；由牛顿第三定律可知，相互作用的两个点电荷之间的作用力总是大小相等的，故C选项正确；当带电小球之间的距离较近时，不能看成点电荷，它们之间的作用力不仅跟距离有关，还跟带电体所带电荷电性及电荷量有关系，故D选项错误．12.两个相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167,电荷量分别为q和-7q,两者间库仑力大小为:F=k q·7qr2=7kq2r2;两者接触后再放回原来的位置上,两球所带电荷量均为-3q,库仑力大小为:F'=k3q·3qr2=9kq2r2,是原来的97,选项C正确;设两金属球带同种电荷,电荷量分别为q、7q,由库仑定律有:F=k q·7qr2=7kq2r2;两者接触后再放回原来的位置上,两球所带电荷量均为4q,库仑力大小为:F'=k4q·4qr2=16kq2r2,是原来的167,选项D正确。
物理一轮复习专题52库仑定律的应用练习含解析
专题52 库仑定律的应用1．如图所示,将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条,观察到细条散开了，则产生这种现象的原因是（）A．细条之间相互感应起电,相互排斥散开B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散C．撕成细条后，由于空气浮力作用，细条散开D．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开2.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同．如图所示，半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R。
现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V ＝错误!πr3，则A点处检验电荷q受到的电场力的大小为() A。
错误!B.错误!C.错误!D.错误!3．[2020·浙江“七彩阳光"联考]真空中两个大小相同、带等量异种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷，电荷量分别为Q 和－Q）,分别固定在两处，它们之间的静电力为F。
用一个带电荷量为－错误!Q的相同金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（)A。
错误!B。
错误!C.错误!D.错误!4．［2020·河南郑州模拟］如图甲、乙所示，两个带电荷量均为q的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和错误!圆环的圆心，环的粗细可忽略不计．若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F，则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为（)A.错误!F B。
错误!F C.错误!F D。
错误!F5．[2019·北京卷]如图所示，a、b两点位于以负点电荷－Q(Q〉0)为球心的球面上，c点在球面外，则（）A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低6．[2020·黑龙江重点中学联考]如图所示,带正电的小球A固定在竖直的绝缘杆上,带正电的小球B用绕过球A正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时球A、球B在同一水平线上并处于静止状态,两小球均可视为质点．现用力拉细线使小球B缓慢向上移动，小球B在向上移动过程中，两球的带电荷量保持不变，不计两球间的万有引力,则在球B缓慢移动一小段距离的过程中()A．A、B两球间的距离在减小B．小球B的运动轨迹是一段圆弧C．细线上的张力可能先变大后变小D．细线上的张力可能先变小后变大7．［2020·福建三明一中模拟]如图所示，在光滑的绝缘水平面上，有两个质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的甲、乙两个小球，在力F的作用下做匀加速直线运动，则甲、乙两球之间的距离r为（) A。
05静电场——习题课
1.14（1）点电荷 位于边长为 的正立方体的中心， （ ）点电荷q位于边长为 的正立方体的中心， 位于边长为a 通过此立方体的每一面的电通量各是多少？ 通过此立方体的每一面的电通量各是多少？ （2）若电荷移至正方体的一个顶点上，那么通过每 ）若电荷移至正方体的一个顶点上， 个面的电通量又各是多少？ 个面的电通量又各是多少？ q 解： 1）由于立方体的 6 个侧面对于其 （ ） ● 中心对称， 则由Gauss定理知，通过各 定理知， 中心对称， 则由 定理知 个面的电通量都相等。 个面的电通量都相等。且等于整个闭合 q ● 高斯面电能量的六分之一， 高斯面电能量的六分之一，所以每个面 通过的电通量应为 q / (6ε0)。 。 填空题1039 （本题 分）在边长为 的正 本题3分 在边长为a的正 填空题 a 方形平面的中垂线上，距中心o点 方形平面的中垂线上，距中心 点a/2 处 q 有一电量q的正电荷，则通过该平面的电 有一电量 的正电荷， 的正电荷 ● a a/2 场强度通量为 q / (6ε0) 。 为边长作一个正六面体。 解：以a 为边长作一个正六面体。
ε0
E = 0 (r < a ) r > a , q int = 2π al σ , E 在筒外， 在筒外， δa (r ≥ a ) E = ε 0r o E-r 曲线如图。 曲线如图。
E∝1 r
a
r
1.18 两个无限长同轴圆筒半径分别为R1和R2，单位长 两个无限长同轴圆筒半径分别为 度带电量分别为+λ和 。求内筒内、 度带电量分别为 和-λ。求内筒内、两筒间及外筒外的 电场分布。 电场分布。 根据电场分布的轴对称性， 解：根据电场分布的轴对称性，可以选与圆筒同轴的圆 柱面(上下封顶 作高斯面。再根据高斯定律即可得出： 上下封顶)作高斯面 柱面 上下封顶 作高斯面。再根据高斯定律即可得出： 在筒内， 在筒内，r < R1 ： E = 0 在筒间， 在筒间， R1 < r < R2 ：
静电场1、2库仑定律习题课
【点评】
此题关键是对称思想，既可用填补法(
等效法)解答，又可用割除法求解．如果题中不是 带电球壳，而是带电圆环，处理方法类似．
3．两个完全相同的金属球，带电荷量之比
为1∶7，两球相距为r，两者接触后再放回原
位置，则它们之间的库仑力可能是原来的
A.
C.
4/7
9/7
B.3/7
D.16/7
6．(原创题)如图所示，光滑水平面上固定金 属小球A，用原长为L0的绝缘弹簧将A与另一 个金属小球B连接，让它们带上等量同种电 荷，弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉 一半，弹簧伸长量变为x2，则有( ) A．x2＝1/2x1 B．x2＝1/4x1
[经典案例] 如图所示，一半径为R的绝
缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一
电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称
性，点电荷所受的电场力为零，现在球壳上挖去
半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时置于球心的
点电荷所受力的大小为________，
方向为________．
【解题样板】 填补法：把挖去的一小部分补 上，则球心处的点电荷将受力平衡，即剩余部 分电荷对点电荷产生的力 F2 与挖去部分电荷 产生的力 F1 等大反向．将挖去的一部分 πr2 r2Q 看成点电荷．其电荷量 q′＝ Q＝ 2，所 4πR2 4R 以剩余部分对球心处的点电荷的力的大小为 r2Q q· 2 qq′ 4R kr2qQ F2＝k 2 ＝k 2 ＝ ， 方向指向缺口处． R R 4R4
11.一带电荷量为＋Q、半径为R的球，电 荷在其内部能均匀分布且保持不变，现在 其内部挖去一半径为R/2的小球后，如图所 示，求剩余部分对放在两球心连线上一点P 处电荷量为＋q的电荷的静电力．已知P距 大球球心距离为4R.
1.2库仑定律习题课2012
r2 0 .2 m N 3 .6 10 4 N
N 9 10 5 N
Q1Q2 r12
Q 2 Q3 r12
9 10
9
( 2 10 8 ) 2 ( 0 .1) 2
( 2 10 8 ) 2 ( 0 .2 ) 2
9 10 9
F F1 F2 2.7 10 4 N
习题课:库仑定律的应用
授课人
宋伟
【温故知新】 1.BD 2.
C A B
(斜面粗糙) (物体B固定)
A A
B
B
(物体B固定) (斜面光滑、物体B固定)
向作图规范的同学学习！
王晓涵 邱坤晓 王晓楠
吴越
周鹏
王慧
请用铅笔、直尺或 三角板作图！
【学习目标】 1、进一步加深对库仑定律公式的理解； 2、会运用库仑定律并结合力学规律求解有 关问题。
Qq r
2
mg sin k Qq mg sin
A
θ
解得： r
小结：
分析方法 与力学相同 (1)确定对象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件列式求解
课堂小结：
1、库仑定律：
F k
q1q2 r
2
2、静电力的运算与一般力相同
【当堂检测】 1、C
q AqB r
2
答案：
3k Qq mg
基本方程表述要规范. k值不能代入.
【变式】 如图所示，将带正电的金属球A固定于倾角为θ 的光滑斜面底端，现有一可自由移动的金属球B恰好静止 在斜面上，已知金属球B的质量为m，带电量为q,金属球A 的带电量为Q，求： （1）B球带何种电荷？ B （2）A、B两球之间的距离
库仑定律的应用————习题课
三、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
如图所示，在光滑绝缘的水平面上，沿一条 直线依次排列三个等质量的带电小球A、B、 C，在C上沿连线方向施加一恒力F后，三小 球恰能在运动中保持相对位置不变.已知A球 电量是+10q，B球电量是+q，开始时，小球 间距r也为已知,求: ⑴小球C所带电量及电性? ⑵所施恒力F?
一、两导体接触后电荷分配规律：
1、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
例:两个带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（ D ） A. 可能变大 C. 可能不变 B. 可能变小 D. 以上三种都可能存在
分析： ①A，B随C一起运动，而 且保持相对静止，则一 起向右做匀加速直线运 动，C一定带负电。 对A受力分析如图： 对A：
k 则 r ②对整体： Qc 2q 对A： F 3ma
2
两式联立求解得：
q F 3 3k 2 r
FAB
2
qQc
q2 .sin 30 k 2 r
ma FAC
q2 k 2 .cot 30 ma r
例、已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB， OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相 距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪 些方法（ ） A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 O B．将小球B的质量增加到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一 半
其中
10qQc Fac k (2r ) 2 10qq Fab k 2 r
库仑定律习题课1
A．水分子是非极性分子
B．水分子是极性分子
C．水分子是极性分子且带正电 D．水分子是极性分子且带负电
（2）如果将用毛皮摩擦过的塑料棒接近水流，则 （ ）
A．水流将向远离塑料棒的方向偏转
B．水流将向靠近塑料棒的方向偏转来自C．水流先靠近再远离塑料棒
D．水流不偏转
二、含库仑力的共点力的平衡
分析方法与力学相同 (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
３、应用范围：
（１）点电荷： 理想化模型
（２）真空 静止
４、注意点：
（1）符合牛顿第三定律
（2）库仑力的运算与一般力相同
例1：两个相同的金属小球，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
例3、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
【例4】为了测定水分子是极性分子还是非极性分子，可做如下
实验：
（1）在酸式滴定管中注入适当蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线 状流下，把用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃 棒的方向偏转，这证明（ ）
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C， 才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电 量q有无要求？
（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？此时对第三个点电荷C 的电量q的大小及电性有无要求？
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《库仑定律》习题课
【教学目标】
1．知识与技能
①通过例题的讲解进一步理解库仑定律及其应用。
②进一步熟练应用库仑定律的公式进行有关的计算。
2．过程与方法
通过对典型例题的分析，复习、讨论、总结库仑定律的含义及应用
3．情感态度与价值观
培养学生的科学思维和研究方法
【教学重点、难点】
教学重点：掌握用库仑定律解决共点力平衡问题的分析方法。
教学难点：应用库仑定律解决综合性问题。
【教学方法】
学生板演、讨论，教师讲解，学生练习巩固。
【教学过程】
一、复习引入
1．库仑定律的内容及表达式。
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
F=
2．库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。
二、典型例题分析
例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，相互作用力为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
解题注意要点：金属球电性的讨论分析
【设计原因】将电荷的电性、接触带电与库仑定律的应用相结合，提高学生思维的严密性。
例2．有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少？
解题注意要点：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。
拓展⑴：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
解题注意要点：库仑定律的适用是什么条件？
点电荷：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作点电荷。
均匀带电球体（球壳）间的相互作用可等效于两球心间点电荷的相互作用。
拓展⑵：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
【设计原因】通过问题拓展设计，一题多变，培养学生的变化发散思维。
通过一题多变、一题多用的练习训练，不但可以复习相关的概念和规律，而且可以训练学生综合分析问题的能力，增强学生的思维灵活性和变通性，触类旁通，对学生的思维能力发展有良好的作用，提高学习效益，有利于学生良好的学习习惯与思维品德的形成。
例3．如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由此可知（）
A．B球受到的库仑力较大，电荷量较大
B．B球的质量较大
C．B球受到细线的拉力较大
D．两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角【设计原因】本题在解答过程中，物体的平衡条件成为关键内容，因此分析物体的受力，对力进行分解合成就成了必须的步骤，有利于学生将力学知识与电学知识相结合。
例4．如图所示，真空中有两个点电荷A、B，它们固定在一条直线上相距L=0．3m的两点，它们的电荷量分别为Q A=16×10－12C，Q B=4．0×10－12C，现引入第三个同种点电荷C，
（1）若要使C处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？
（2）若点电荷A．B不固定，而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的电量和放置的位置？
解题注意要点：（1）由分析可知，由于A和B为同种电荷，要使C处于平衡状态，C必须放在A、B 之间某位置，可为正电荷，也可为负电荷。
写出C电荷平衡方程。
设电荷C放在距A右侧x处，电荷量为Q3
∵①
∴②
∴③
∴ 4（L－x）2=x2④
∴x=0．2m
即点电荷C放在距A右侧0．2m处，可为正电荷，也可为负电荷。
（2）首先分析点电荷C可能放置的位置，三个点电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上，C只能在AB决定的直线上，不能在直线之外。
而可能的区域有3个：
①AB连线上，A与B带同种电荷互相排斥，C电荷必须与A、B均产生吸引力，C为负电荷时可满足；
②在AB连线的延长线A的左侧，C带正电时对A产生排斥力与B对A作用力方向相反可能A处于平衡；C对B的作用力为推斥力与A对B作用力方向相同，不可能使B平衡；
C带负电时对A产生吸引力与B对A作用力方向相同，不可能使A处于平衡；C对B的作用力为吸引力与A对B作用力方向相反，可能使B平衡，但离A近，A带电荷又多，不能同时使A、B处于平衡。
③放B的右侧，C对B的作用力为推斥力与A对B作用力方向相同，不可能使B平衡；
由分析可知，由于A和B为同种电荷，要使三个电荷都处于平衡状态，C必须放在A、B之间某位置，且为负电荷。
设电荷C放在距A右侧x处，电荷量为Q3
对C：∴x=0．2m
对B：∴，为负电荷。
拓展：若A、B为异种电荷呢？
请学生在归纳后进行总结：
同种电荷放中间，异种电荷在两边；
远离大球近小球，平衡位置连成线；
三个小球都平衡，电量正负有条件；
第三小球能平衡，电量正负任意选。
【设计原因】本题的解答过程，要求学生能熟练使用库仑定律，物体的平衡条件。
能培养学生较强的分析问题、解决问题的能力，同时可培养学生的归纳总结能力，形成质的飞跃。
三、课堂巩固练习
1．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了1/2，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了（）
A．1/5 B．1/4 C．1/3 D．1/2
2．如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的小球A、B，当A、B不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A、T B。
使A、B带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A/、T B/。
下列结论正确的是（）
A．T A/=T A，T B/ >T B B．T A/=T A，T B/ <T B
C．T A/<T A，T B/ >T B D．T A/ >T A，T B/ <T B
3．两个点电荷，它们带有同种性质的电荷，所带电量之比为2：5，质量之比为1：2，置
于真空中，相距为L，同时释放后，它们加速度之比为________，经过t秒后，它们动能之比为________。
教学反思：
1．教材内容比较抽象，利用典型例题和课堂巩固练习可以加强学生对库仑定律知识的理解和巩固。
2．学生是教育的对象和主体，习题讲解过程适当引导即可，也不可对学生过分不放心，要重视学生的自主意识，创新精神培养。
3．库仑定律的习题与力学、运动学知识联系多，对学生基础知识要求高，知识的扩展和习题挑选不但要根据学生的实际，还应尽可能的兼顾全体学生，做到分层教学。