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1、电场,库仑定律,2019/3/27,二、库仑定律,我们知道同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.那么电荷间的相互作用力与什么有关,有何关系?,早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律,定量讨论电荷间相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑.库仑做了大量实验,于1785年得出了库仑定律.,1、内容：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.,电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.,2、大小：,k=9.0109Nm2/C2,实验,3、方向：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.,K:静电力常量,4、适用条件：,
2、.真空(空气中近似成立),.点电荷,F=kQ1Q2/r2,只有电荷量而没有大小的几何点。,：一种理想化模型.,点电荷,2019/3/27,库仑定律的探索实验：,2019/3/27,5、应用多个电荷的库仑定律时，应注意：,(1)任何一个电荷所受的库仑力等于周围其他各点电荷对它的作用力的合力。,(2)几个库仑力或库仑力和其他性质的力合成时均遵守平行四边形法则。,2019/3/27,例题,例1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是( ),A,B,C,D,对于任何带电球体,总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷,只有体积很小的带电体才能看作点电荷,体积很大的带电体一定不能看作点电荷,当两个带电体的形状对
3、它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,C,2019/3/27,例题,例2. 试比较电子和质子间的静电引力和万有引力. (已知电子质量m1=9.110-31kg,质子质量m2=1.6710-27kg,电子和质子的电荷量都是1.6010-19C.),解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是,F1,F2,=,kQ1Q2,Gm1m2,=,9.01091.6010-191.6010-19,6.6710-119.110-311.6710-27,=,2.31039,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.,2019/3/27,例题,例3. 把两个完全相同的小球接触后分
4、开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是( ),A,B,C,D,原来的其中一个带电,两个小球原来分别带等量异种电荷,两个小球原来分别带同种电荷,两个小球原来分别带不等量异种电荷,ACD,2019/3/27,例4、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：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。,故,例题,2019/3/27,例5、 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
5、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,Q,Q,L=4r,例题,2019/3/27,解题 提醒,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.,库仑定律的适用是什么条件？,2019/3/27,4、带电体的静电平衡,若在真空中某处同时存在几个带电体，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：,库仑定律,受力分析,2019/3/27,例7. 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
6、定，应如何放置第三个点电荷q，才能使此电荷处于平衡状态？（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，且求第三个点电荷的电量q的大小及电性.,+,+,A,B,9Q,4Q,点电荷的静电平衡,+,2019/3/27,8、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？,2019/3/27,9、如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为T；现在保持其他条件不变， 用改变A球质量的方法，使A球在距 B为1/2x处平衡；则A受到的绳的 拉力为（ ） A.T B.2T C.4T D.8T,带电体的静电平衡,2019/3/27,例3一摆长为L的单摆，摆球质量为m，带有负电荷，电量为q，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作完整的圆周运动，如图所示，则摆在最低点的速度最小值为多少？,+,-,V,A,-,G,F电,规范 板演,“水流星”模型,最高点临界条件:,T=0,选用物理规律:,向心力公式+E守恒,2019/3/27,
