第六章第一節(jié)庫侖定律學案一、課前熱身關(guān)于點電荷，下列說法正確的是（ ）只有體積很小的帶電體才可以看做點電荷只有球形帶電體才可以看做點電荷帶電體能否被看做點電荷既不取決于帶電體大小也不取決于帶電體的形狀一切帶電體都可以看做點電荷（2014?合肥模擬）兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b,殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們分別固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為1,為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，兩球電量的絕對值均為Q,那么,a、b兩球之間的萬有引力F引、庫侖力F庫分別為（） -一I一一m2A?F=G"-,F=k^2庫12一m2B?F/G廠，F(xiàn)庫。kQ212r)m2C.F引^G]-，F(xiàn)=k^2庫12m2d%=g廠,F庫IQ2k12/△M和N是兩個不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電1.6X10-1。C,下列正確的有（）在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷 B.摩擦的過程中電子從M轉(zhuǎn)移到NC.N在摩擦后一定帶負電1.6X10-10C D.M在摩擦過程中失去1.6X10-10個電子在真空中有甲、乙兩個點電荷，其相互作用力為F.要使它們之間的相互作用力為2F,下列方法可TOC\o"1-5"\h\z行的是（ ） _ _使甲、乙電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋禕.使甲、乙電荷量都變?yōu)樵瓉淼?還C.使甲、乙之間距離變?yōu)樵瓉淼模?倍 D.使甲、乙之間距離變?yōu)樵瓉淼?/顯如右圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的物體B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的正上方經(jīng)過，若此過程中A始終保持靜止，A、B兩物體可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是（ ）物體A受到地面的支持力先增大后減小 ①" - .物體A受到地面的支持力保持不變 " 口物體A受到地面的摩擦力先減小后增大 i庫侖力對物體B先做正功后做負功如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m、電荷量均為+Q的物體A和B（A、B均可視為質(zhì)點），它們間的距離為r，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為以，求： 廣（1） A受的摩擦力為多大？（2） 如果將A的電荷量增至+4Q，兩物體開始運動，當它們的加速度第一次“KJwUX為零時，A、B各運動了多遠距離？二、基礎知識補充1.完全相同的金屬球接觸后電荷的分配原則 q，=q，=qj+q2（1）若兩球帶同種電荷％、q2，則接觸后電量平均分配.即 1 2 2'電性與帶電量若兩球帶異種電荷q1、q2,則接觸后電量先中和后平分，即q'i=q‘2大的金屬球相同. 1 2'電性與帶電量對庫侖定律的三點說明庫侖定律只適用于真空中靜止的點電荷，空氣中也可以近似使用.⑵庫侖力的方向由兩帶電體的電性決定，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。計算庫侖力的大小時，只代入電荷電量的絕對值，不需要代入符號易錯辨析：請你判斷下列表述正確與否，對不正確的，請予以更正。只有體積夠小的帶電體才能看成點電荷，大的帶電體不能看成點電荷。任何帶電體的帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。兩個帶同種電荷的導體球接觸后分開,二者的電荷量平分。庫侖定律對于空氣中的點電荷也近似成立。任意兩個帶電體間的庫侖力都可以用庫侖定律計算。三、典型例題分析庫侖力作用下的平衡問題TOC\o"1-5"\h\z【例證1】如右上圖所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量 '\不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當B到達懸點O的\正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為。，若：\兩次實驗中B的電荷量分別為q和q，0分別為30°和45°.則土為多少。 ：q1 廠…4緣手柄【例證2】真空中有兩個點電荷A、B，它們固定在一條直線上相距L=0.3m的兩點，它們的電荷量分別為Qa=16X10-12C，Qb=4.0X10-12C，現(xiàn)引入第三個同種點電荷C，若要使C處于平衡狀態(tài)，試求C電荷的電量和放置的位置？￡鼠 *若點電荷A.B不固定，而使三個點電荷在庫侖力作用下都能處 - '于平衡狀態(tài)，試求C電荷的電量和放置的位置？跟蹤訓練如圖所示三個點電荷q1、q2、q3在一條直線上,q2和q3的距離為q1和q2距離的兩倍，每個點電荷所受靜電力的合力為零，由此可以判定，三q q個點電荷的電荷量之比q1：q2：q3為( ) 0.4m A.(-9):4:(-36) B.9：4：36C.(-3):2:(-6) D.3：2：6(2014?德州模擬)如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B,A帶電+Q,B帶電-9Q?，F(xiàn)引入第三個點電荷C,恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)則C的帶電性質(zhì)及位置應為()A.正B的右邊0.4m處 B.正B的左邊0.2m處C.負A的左邊0.2m處 D.負A的右邊0.2m處

庫侖力參與的動力學問題【例證3】（2013?北京高考）某原子電離后其核外只有一個電子，若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運動,那么電子運動（）A.半徑越大，加速度越大B.半徑越小，周期越大C.半徑越大，角速度越小D.半徑越小，線速度越小【例證4】三個電荷量均為Q（正電）的小球A、B、C質(zhì)量均為m，放在水平光滑絕緣的桌面上，分別位于等邊三角形的三個頂點，其邊長為L，如右圖所示，求：（1） 在三角形的中心O點應放置什么性質(zhì)的電荷，才能使三個帶電小球都處于靜止狀態(tài)？其電荷量是多少？（2） 若中心電荷帶電荷量在（1）問基礎上加倍，三個帶電小球?qū)⒓铀龠\動，求其加速度大小.（3） 若中心電荷帶電荷量在（1）問基礎上加倍后，仍保持三個小球相對距離不變，可讓它繞中心電荷同時旋轉(zhuǎn)，求它們旋轉(zhuǎn)的線速度大小./o\A C四、針對訓練如圖所示,A、B是兩個帶有絕緣支架的金屬球，它們原來均不帶電，并彼此接觸?，F(xiàn)使帶負電的橡膠棒C靠近A（C與A不接觸），然后先將A、B分開，再將C移走。關(guān)代&于A、B的帶電情況，下列判斷正確的是（ ）。A.A帶正電,B帶負電B.A帶負電,B帶正電 丫丫C.A、B均不帶電 D.A、B均帶正電兩個相同的導體小球所帶電荷量的比值為1：3,相距為r時相互作用的庫侖力的大小為F。今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小可能為（小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時庫侖力的大小可能為（A.—F B.1F12 63.類似雙星運動那樣，兩個點電荷的質(zhì)量分別為m「為1，在庫侖力作用下（不計萬有引力）各自繞它們連線上的某一固定點，C.14Fm2,且?guī)М惙N電荷）。1D.-F3電荷量分別為Q「Q2，相距

在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知m/勺動能為町則皿2的動能為（ ）kQQ kQQ kmQQ kmQQA.—^―E B."V—E C.— —ED.c212—E1 k 2l k m2l k 2m“ k一個內(nèi)表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口處于水平狀態(tài)，O是球心.有兩個帶同種電荷且質(zhì)量分別為m和m可視為質(zhì)點的小球，當它們靜止后處于如右圖所示狀態(tài)，則ZB】和ZB。對碗的彈力大小之比為（）A.1：?3 B&3：1C.2：-《3D.?3：2如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置三個電荷量均為q（q>0）的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接.當三個小球處在靜止狀態(tài)時，每根彈簧長度為1,已知靜電力常量為k,若不考慮彈簧的靜電感應，則每根彈簧的原長為（ ）A.5kq22kl20B.l-忤C.l-巡4k120D.l-剪2k120如右圖所示，大小可以忽略不計的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時絕緣細線與豎直方向的夾角分別是。和乃，且。<6，兩小球在同一水平線上，由此可知（）B球受到的庫侖力較大，電荷量較大B球的質(zhì)量較大B球受到的拉力較大兩球接觸后，再處于靜止平衡狀態(tài)時，懸線的偏角a，、6'仍滿足a'<6'如圖所示,A、B為兩個帶異種電荷的小球，分別被兩根絕緣細繩系在木盒內(nèi)的一豎直線上。靜止時,木盒對地面的壓力為Fn，細繩對B的拉力為F,若將系B的細繩斷開，下列說法中正確的（）。 N細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力仍為Fn細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力為Fn+Fc.細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力為f"f在B向上運動的過程中，木盒對地面I的壓力逐漸變大（多選）（2014?？谀M）如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B,則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動少許，并待兩球重新達到平衡時，則兩個小球的受力情況與原來相比（）A.推力F將增大 B.豎直墻面對小球A的彈力減小地面對小球B的彈力一定不變D.兩個小球之間的距離增大如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓形光滑絕緣細管，細管截面半徑遠小于半 日徑R,在中心處固定一帶電荷量為+Q的點電荷。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q 二一的帶電小球在圓形絕緣細管中做圓周運動，當小球運動到最高點時恰好對細管無作用