庫侖定律習(xí)題課(課堂PPT)課件(PPT 17頁)

1、庫侖定律經(jīng)典習(xí)題1.第1頁，共17頁。靜電力疊加原理2.第2頁，共17頁。例1、如圖所示，在一條直線上，分別放置著電荷量為QA=+310-9C、QB=-410-9C、QC=+310-9C的A、B、C三個點電荷，試求點電荷A受到的作用力. 3.第3頁，共17頁。例題2：三個點電荷呈三角形分布，q1=-6.0010-9C，q2=5.0010-9C，q3=-2.0010-9C，它們之間的距離和位置如圖所示。求q3所受靜電力的大小和方向。+q2q15m3m4mq3F13F2337o正交分解FxFyF解：F13正交分解x:yxy:方向為x軸負(fù)方向q3受到的靜電力的方向與x軸的正方向成 4.第4頁，共17

2、頁。典型模型點電荷：物理模型，即如果滿足相互之間距離遠(yuǎn)大于帶電體大小則帶電體便可看做點電荷.+Q+QL=4r+Q-QL=4r-+5.第5頁，共17頁。rr3r+Q+Q例題3：兩個小球的帶電量和距離如圖所示，則兩電荷間的庫侖力：（ ）A、 B、C、 D、不能確定等效點電荷的距離增大B6.第6頁，共17頁。二、含庫侖力的共點力的平衡 分析方法與力學(xué)相同(1)確定對象(2)受力分析(3)合成或正交分解(4)運用平衡條件7.第7頁，共17頁。+q+Qm例題1：如右圖，求+q受到的靜電力？本題應(yīng)從懸掛小球受三個力作用處于平衡狀態(tài)來求+q受到的靜電力。8.第8頁，共17頁。例、把質(zhì)量為20克的帶負(fù)電的小球

3、A，用絕緣細(xì)繩懸掛起，若將帶電量為Q.-6庫的帶電小球B靠近A，如圖所示。當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距30厘米時，繩與豎直方向恰成45o角。求：（1）B球受的庫侖力；（2）A球的帶電量是多少？ 9.第9頁，共17頁。例：如右圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q0)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(dāng)3個小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時，每根彈簧長度為l.已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為()10.第10頁，共17頁。例、一個半徑為R的圓環(huán)均勻帶電，ab為一極小的缺口，缺口長為L（LR），圓環(huán)的帶電量為Q（正電荷），在圓心處置一帶電量為q的負(fù)點電

4、荷，試求負(fù)點電荷受到的庫侖力 11.第11頁，共17頁。例題1：A、B兩個點電荷，相距為r，A帶有9Q的正電荷，B帶有4Q的正電荷。如果A和B固定，應(yīng)如何放置第三個點電荷qC，才能使此電荷處于平衡狀態(tài)？（指出電性和位置）+AB9Q4Q解析：由點電荷qc受力平衡分析可知qc應(yīng)放在AB連線之間，qc是正電荷或負(fù)電荷都可以。A、B對C的靜電力分別為：由平衡條件：解得：qcC12.第12頁，共17頁。例題2:有AB兩個帶正電的小球,電荷量分別為Q和9Q,在真空中相距L,如果引入第三個小球C,恰好使得3個小球只在相互的靜電力作用下都處于平衡狀態(tài),第三個小球應(yīng)帶何種電荷,應(yīng)放在何處,電荷量又是多少?+AB

5、Q9QqcC解析：每個帶電小球都受到另外兩個小球的庫侖力作用，且都要處于平衡狀態(tài)，由受力分析可知小球C應(yīng)放在AB連線之間，且應(yīng)帶負(fù)電荷。由C受力平衡FAC=FBC有：解得：由A受力平衡FBA=FCA有：解得：所以第三個小球C應(yīng)放在AB連線之間距A為 處，電荷量為13.第13頁，共17頁。+-AB+4Q-QqcC例題5：相距為L的點電荷A、B的帶電量分為+4Q和-Q，要引進(jìn)第三個點電荷C，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？ 解析：如圖所示，首先分析點電荷C可能放置的位置，三個點電荷都處于平衡，彼此之間作用力必須在一條直線上，C只能在AB決定的直線上，不能在

6、直線之外。而可能的區(qū)域有3個，一是AB間，A與B帶異性電荷互相吸引，C電荷必須與A、B均產(chǎn)生推斥力，這不可能。二是在BA連線的延長線上，放A的左側(cè)，此時C離A近，A帶電荷又多，不能同時使A、B處于平衡。三是AB連線的延長線上，放B的右側(cè)且?guī)д娔軡M足A、B同時處于平衡，C同時也平衡。解：設(shè)點電荷C置于B的右側(cè)且距離B為x，帶電荷為q，則由C受力平衡FAC=FBC有：由B受力平衡FCB=FAB有：由上面兩解得：14.第14頁，共17頁。結(jié)論：當(dāng)A、B已固定，只要求C球受力平衡，則C球的位置是唯一確定的，對其電量、電性無要求。當(dāng)A、B未固定，要求三球均平衡，則對C球的位置、電量、電性都有要求。同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；遠(yuǎn)離大球近小球，平衡位置連成線；三個小球都平衡，電量正負(fù)有條件；第三小球能平衡，電量正負(fù)任意選。15.第15頁，共17頁。1.如圖所示，用兩根等長的細(xì)線各懸一個小球，并掛于同一點，已知它們質(zhì)量相同，當(dāng)它們帶上同種電荷時，相距r而平衡，若將它們電量都減小一半，待它們重新平衡后，兩球間的距離將（ ）A、 大于r/2 B、等于r/2 C、小于r/2 D 、不能確定Ar鞏固練習(xí)16.第16頁，共17頁。2.