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1、电荷库仑定律的基础知识基础知识罄本技 as as 1 元电荷、点电荷【知识点的认识】1 元电荷：是自然界中带电量最小的电荷，任何带电体的电量都是元电荷的整数倍，元电 荷是质子或电子所带的电量，即 e=1.60 x 10 19C 。2. 点电荷：带一定电荷量，忽略带电体的大小和形状的一种理想化模型。【命题方向】题型一：点电荷的理解例 1 :关于点电荷的说法，正确的是（）A .只有体积很小的电荷，才能作为点电荷B .体积很大的电荷，一定不能作为点电荷C.点电荷一定是带电量很小的电荷D .两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理题型二：元电荷的理解例 2:关于基元电荷，正确的
2、说法是（）A.基兀电荷是自然界中电荷的最小单兀B .基兀电荷就是点电荷C基兀电荷就是质子D.1C电量叫基兀电荷2. 库仑定律【知识点的认识】1. 内容：在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间 的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上.2. 表达式：F=k ,，式中k表示静电力常量，k=9.0X IO9N? m2/C2.r3 适用条件：真空中的静止点电荷【命题方向】题型一：对库仑定律的理解例1真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的3 倍，那么它们之间的静电力的大小变为()A3F B
3、c勺D.9F题型二：库仑定律与力学的综合问题例2：在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A, A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球 B , B的质量为0.1kg，电荷量为I； lx 106C,如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60时,将其由静止释放,小球 B 将在竖直面内做圆周运动已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力g取10m/s2求 小球A的带电荷量；释放瞬间小球B的加速度大小；(3)小球 B 运动到最低点时绳的拉力.3. 解题方法点拨1.库仑定律适用条件(1)库仑定律只适用于真空中的静止点电荷,但在要求不很精确的情况下,空气中的点电 荷的相互作 用也可
4、以应用库仑定律.(2 )当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时,可把带电体看做点电荷.但不能根据公 式错误地推 论：当r0时，Fis其实在这样的条件下，两个带电体已经不能再看做点电荷了.(3) 对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离.(4) 对两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.4. 应用库仑定律需要注意的几个问题(1 )库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷.点电荷是一种理想化模型,当带电体间 的距离远远 大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而适用库仑定律,否则不能适用.(2 )库仑定律的应用方法:库仑定律严格地说只适用于真空中，在要
5、求不很精确的情况下，空气可近似当作真空来 处理.注意 库仑力是矢量，计算库仑力可以直接运用公式，将电荷量的绝对值代入公式，根 据同种电荷相斥，异 种电荷相吸来判断作用力 F 是引力还是斥力；也可将电荷量带正、负 号一起运算，根据结果的正负，来判断作用力是引力还是斥力.(3)三个点电荷的平衡问题：要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态， 每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等, 方向相反，也可以说另外两个点电荷在该电荷处的合场强应为零.3. 分析带电体力学问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，要学会把电学问题力学化.析方法是：(1)确定研究对象如果有几个带电体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体
6、法”或“隔离法”；(2)力分析，多了个电场力(对研究对象进行受F=k.). 列平衡方程俨合=0或Fx=0, Fy=0)或牛顿第二定律方程.4題这粽自测育实測計一、选择题(共 7小题)1.关于点电荷的下列说法中，正确的是()A .只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷D .一切带电体都可以看成点电荷gQp2 关于库仑定律的公式 F= .，下列说法中正确的是（ ）TA .当真空中的两个点电荷间的距离ris 时，它们之间的静电力FT 0B .当真空中的两个点电荷间的距离ri0
7、时，它们之间的静电力 FisC.当两个点电荷之间的距离r is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 ri0 时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了3. 真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为 F如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的 3 倍，它们之间作用力的大小等于（）F FA . FB. 3FC . D . 394. 要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4 倍，下列方法可行的是（）A .每个点电荷的电荷量都增大到原来的2 倍，电荷间的距离不变B .保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2 倍C.使一个点电荷的电荷量增加1
8、倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的 ）21D保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的5. 两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球 绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为 球 c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a和b,分别带有等量异种电荷，被固定在F现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小a、b 两球间静电力大小变为（）A28486. 两点电荷A、B带电量口人代，在真空中相距为L。,现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置当A、B为（）A .同种电荷时，在A、B连线上靠近B 一侧B .同种电荷时，在 A、B连线上靠近A 侧C.异种
9、电荷时,BA连线的延长线上靠近A 侧mi，和m2，带电量分别为qj它们与竖直线所成的角度均为 a.QiD异种电荷时，在 AB连线的延长线上靠近B 侧7如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为和q?用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开， 且两球同处水平线上，则下述结论中正确的是()淀满足DC. mi 定等于m2D 必须同时满足qi=q2, m尸m2二、解答题(共4小题，满分0分)&两个完全相同的金属小球A、B, A球带电量为+5.0 X 109C, B球带电量为-7.0 X 109C, 两球相距1m.问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互 作用力为多大
10、？( k=9X109 N. m2/C2)9. 如图所示，把质量为2.0 X 103kg的带负电小球A用绝缘细绳悬挂，若将带电量为Q=4.0X 106C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时，则绳与竖直方向成 a =45 角，取g=10m/s2，试问：(1) A、B间的库仑力多大？(2) A球带电量是多少?10.相距L的点电荷A、B的带电量分别为+4Q和-Q,要引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平 衡状态，求电荷C的电量和放置的位置.11如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电荷量为Q, B球的质量为m,带电荷量q,o =30,
11、 A和B在同一水平线上，整 个装置处于真空中，求 A、 B 两球之间的距离为多少？新人教版选修 1-1 1.1电荷 库仑定律2017年单元测试卷（河北省邯郸市鸡泽一中）参考答案与试题解析一、选择题（共7小题，每小题 0分，满分0分）1 关于点电荷的下列说法中，正确的是（）A 只有体积很小的带电体才能看成点电荷B 体积很大的带电体一定不能看成点电荷C当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成 点电荷D 一切带电体都可以看成点电荷【解答】解：体积很小或很大的带电体在一定的条件下都可以看成点电荷，只要满足如下条件：当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可
12、忽略时，其大小和形状可忽略不计，可以看成点电荷处理。故选：Co2 关于库仑定律的公式F -一，下列说法中正确的是（）TA.0B.当真空中的两个点电荷间的距离ns时，它们之间的静电力Ft当真空中的两个点电荷间的距离rT0时，它们之间的静电力FAmC. 当两个点电荷之间的距离 ria 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 r10 时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 了【解答】解：A、当真空中的两个点电荷间的距离 ria时，它们之间的静电力Ft0,故A 正确， C 错误。B、当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用。故B错 误， D
13、 正确。故选： AD 。3真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大到原来的 3倍，它们之间作用力的大小等于（）A. FB. 3FC. Ld 1L3 9QiQo【解答】解：由点电荷库仑力的公式 F=k I 一，可以得到，电量不变，当距离增大到原来的3倍，库仑力将变为原来的片，所以D正确。故选： D。4.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4 倍，下列方法可行的是（）A .每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B .保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2 倍C. 使一个点电荷的电荷量增加 1 倍，另一个点电
14、荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的二2D .保持点电荷的电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来的y【解答】解：根据库仑定律公式F=i，则有:A、每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变，贝U F丄：.，T故 A 正确;B、保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的故2倍，则力变为原来的-|4B错误；C、使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的寺，则有F =8F,故C错误；D、保持点电荷的电荷量不变,D正确；将两点电荷间的距离减小为原来的故二川，$故选： AD 。5 两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球 绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为 球 c 先与 a 球接触，再与 b 球接触后移去，则a和b,分别带有等量异种电荷，被固定在 F现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小 a、 b 两球间静电力大小变为（）【解合】解：两个元全相同且可看成点电荷的金属小球a和b,分别带有等量异种电荷，这时两球间静电引力的大小为 F,当用一个不带电,且与 a、 b 元全相同的绝缘金属小球 C 先与 a 球接触,再与 b 球接触后移 去。从 而使得 a 球带电为原来的一半,而 b 球则带电为原来的四分之一。由库仑定律可得, 两球间静电力 的大小为原来的八分之一。故选： D。
