本章优化总结

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静电力与万有引力大小的比较

对于基本粒子如电子、质子等，在原子直径的尺度内，静电力比万有引力大1039倍，可见，静电力是远比万有引力强大的一种力，所以在考虑基本粒子间的相互作用时，万有引力完全可以忽略不计．

两个带电小球，质量都是1 kg ，带的电荷量都为2.0×10－

5 C ，相隔较远，以至于两球可看成是点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比为多少？

[思路点拨] 库仑定律和万有引力定律都遵守平方反比规律，反映了不同事物的相近性．

[解析] 因为两球都可看成点电荷，所以可以直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力．所以由库仑定律和万有引力定律可得： F 电F 引＝k q 1q 2r 2G m 1m 2r

2＝kq 2Gm 2＝9×109×（2.0×10－5）2

6.67×10－11×1 ≈5.4×1010

可见，对于一般的带电体，静电力远比万有引力大得多，万有引力可忽略不计．

[答案] 5.4×1010

库仑定律与电荷守恒定律的应用

库仑定律讲的是适用条件，应用时应抓住条件才能正确解决问题．电荷守恒定律是自然界中存在着的守恒定律之一，接触起电就是规律的应用．例如等大的球形导体接触时平分电荷量，总量保持不变．

有3个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为－Q ，C 不

带电，今将A 、B 固定起来，然后让C 反复与A 、B 接触，最后移去C ，求A 、B 的相互作用力变为原来的多少？

[解析] 在本题中C 球不带电，让其分别与A 、B 接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可．

C 与A 、B 反复接触，最后A 、B 、C 三球电荷量均分，即

q A ′＝q B ′＝q C ′＝7Q ＋（－Q ）3

＝2Q A 、B 间的作用力为

F ′＝k 2Q ·2Q r 2＝4kQ 2

r 2 原来A 、B 间的作用力

F ＝k 7Q ·Q r 2＝7kQ 2

r 2， 所以F ′F ＝47

. [答案] 47