25 第一节 第二节电荷库仑定律.docx
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25第一节第二节电荷库仑定律
25A
电荷库仑定律
一电荷电荷守恒
(一)电荷
1.自然界只存在两种电荷:
正电荷和负电荷____
2.电荷的多少叫________,符号_______.
电荷量
的单位
国际单位:
____,简称____,符号_______.1C=_______e
1e=______c,是电量的单位,不是具体电荷
常用单位:
元电荷,符号e所有物体的带电量是e的整数倍
质子带电量为_____,电子带电量为_______
(正电荷的电荷量用正数表示,负电荷的电荷量用负数表示)
3.使物体带电的方法:
起电方法
现象
实质
摩擦起电
接触起电
感应起电
(二)电荷守恒定律:
电荷既不能_____,也不能_____,只能从一个物体______到另一个物体,或者从物体的一个部分______到另一个部分,在转移的过程当中,电荷的总量_____.
二.库仑定律:
——真空中两个点电荷之间的静电力(库仑力)
内容:
真空中两个_____之间相互作用的电力,跟它们的___________成正比,跟它们的距离的_____成反比,作用力的方向在它们的_______上.
F=
公式表示:
Q1Q2:
r:
k:
静电力常量:
数值(测量装置________)
单位
适用条件:
真空中的_______,空气中近似适用.
点电荷:
定义____________科学模型,实际上不存在
带电体可以当作点电荷的条件:
________________________.
注意事项:
一般先算大小,再由同性相斥,异性相吸判定方向。
例题1:
两个相同的金属小球,一个带的电量为+4.0×10-11C,另一个带的电荷量为-6.0×10-11C.
(1)当两球相距50cm时它们之间的静电力有多大?
(2)把两球接触,分开后使它们相距仍为50cm,它们之间的静电力又有多大?
例题2:
真空两个点电荷:
a保持两电荷之间的距离不变,一个的电荷量变为原来的4倍,另一变为原来的1/2,电荷之间的库仑力变为原来的______倍.
b.保持一个的电荷量不变,另一个电荷量变为原来的2倍,两电荷间的距离增大为原来的2倍,电荷之间的库仑力变为原来的______倍.
c.若两个电荷之间的距离和各自的带电量都变为原来的两倍,电荷之间的库仑力变为原来的______倍。
四.随堂训练:
1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是()
A.元电荷就是电子B.元电荷时表示跟电子所带电量数值相等的电量
C.元电荷就是质子D.物体所带电量只能是元电荷的整数倍
2.5个元电荷的电量是______C,16C的电量等于_______元电荷.
3.关于点电荷的说法正确的是:
()
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.一切带电体都可以看成点电荷
D.当两个带电体的大小远小于它们的距离时,可将这两个带电体看成点电荷.
4.真空中两个相同的金属小球A和B相距距离为r,带电量分别为q和2q但电荷种类未知,它们之间的库仑力大小为F,(a)若直接将两个小球接触后再放回原位置,则两者之间的库仑力大小可能为_______和______;(b)若将一个与A、B相同的金属球C先后与A、B依次各接触一次后移开,再将A、B间的距离变为2r,则A、B间的作用力的大小可能为______和______.
5.两个带正电的小球固定放置在光滑的水平面上,如果同时释放两个小球,它们的加速度之比将___________(选填“不变”、“变大”、“变小”)
课后作业:
2.下列说法正确的是()
A.元电荷实际上就是电子质子本身
B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C.电子和质子在任何情况下都可以看成点电荷
D.相互作用的点电荷无论它们的电量是否相同,它们受到的库仑力大小一定相同。
3.下列说法中正确的是()
A.摩擦起电是创造了电荷
B.带等量异种电荷的两个物体接触后转为不带电的情况时,电荷消失了
C.自然界中带电体所带的电量都是元电荷的整数倍
D.感应起电时电子从导体的一部分转移到另一部分,导体所带总电量不变
4.对于计算在真空中两个点电荷间相互作用力F时,下列理解正确的是()
A.当r趋向无穷大时,两电荷间的作用力趋向于零
B.当r趋向于零时,两电荷之间的作用力趋向于无穷大
C.静电力恒量k的大小一定为9×109,它的单位则与F、q、r的单位有关
D.如果两个电荷的电量保持不变,当距离变为一半时,相互作用力变为2F
5.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是()
A.摩擦起是因为电荷的转移,感应起电是因为产生了电荷
B.感应起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为产生了电荷
C.摩擦起电的两个物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必然定是导体
D.不论是摩擦起电还是感应起电,都应是电荷的转移
6.设月球均匀带负电,一带电粉尘悬浮在距月球表面1000km的地方不动,若将同样的带电粉尘带到距月球表面2000km的地方,相对月球无初速度释放,则此粉尘()
A.向月球下落B.仍在原处悬浮
C.推向太空D.无法判断
7.真空中在具有相同距离的情况下,点电荷A、B和点电荷A、C之间的作用力大小之比为4:
1,则点电荷B、C所带电量之比为___________;如果要使点电荷A、B和点电荷A、C之间的作用力大小相等,则A、B和A、C之间的距离之比为_____________.
8.半径相同的金属小球,A、B带相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同不带电的小球C先后与A、B两个小球接触后移开,这时A、B两个小球之间相互作用力的大小为____________________;若初始状态下两球之间不是吸引力而是排斥力,大小为F,之后仍然经过相同的过程,则A、B两个小球之间相互作用力的大小为____________________.
9.两个大小相同的绝缘金属小球,一个带1.0×10-8C的正电荷,另一个带-5×10-8C的负电荷,当它们相距2cm时,他们见的静电力大小为多少?
若将它们接触后再放回原处,这时他们间的静电力大小为多少?
(设两带电小球可看作点电荷)
10.真空中两个相距0.1m带电量相同的点电荷,他们间的静电力为3.6×10-4N,求每个点电荷的带电量是元电荷的多少倍?
11.氢原子核外电子可绕氢核作半径为0.53×10-10m的匀速圆周运动,求核外电子的动能及作圆周运动的周期。
(已知电子的电量为1.60×10-19C,电子的质量为0.91×10-30kg)
26A
电荷库仑定律习题课
例题1:
如图真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为0.1g,分别均用l=10cm的绝缘细线悬挂于天花板上的一点。
当平衡时B球偏离竖直方向60°,A球竖直悬挂且与墙壁接触。
求:
(1)每个小球的带电量
(2)墙壁受到的压力
(3)每条细线的拉力
例题2:
将质量均为m的绝缘小球A、B用长度均为L的绝缘细线1、2相连,悬挂于天花板,细线始终处于竖直状态。
(1)若两个小球均不带电,试求两绳中的拉力分别多大?
(2)
2
若A、B两球带电量分别为+q、+2q,试求两绳中的拉力又是多大?
例题3:
A、B两个绝缘小球质量分别为m1、m2;所带电量分别为q1、q2,两者带同种电荷。
如图用两根等长的绝缘丝线将两球悬挂于O点,则两丝线将张开一定的角度,设它们与竖直方向的夹角分别为α、β,若A球质量较大,试比较两夹角的大小关系,能否推导出夹角与哪些因素有关,具体的关系如何?
例题4.相距为L的点电荷A、B的带电量分为+4Q和-Q,要引进第三个点电荷C,使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C电荷的电量和放置的位置?
课后练习
1.带电微粒所带的电量不可能是下列值中的()
A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19C
C.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C
2.先让验电器带上负电,然后用被绸布摩擦过的有机玻璃棒逐渐靠近验电器的金属则可看到验电器的金箔()
A.合拢B.张角变得更大
C.先合拢后又张得更大D.先张开更大角度后又合拢
3.在光滑绝缘的水平面上,带负电荷的小球甲固定不动,带同种电荷的小球乙以一定的速度V0向甲运动时,则小球乙的速度和加速度的变化情况为()
A.加速度变小,速度变小B.加速度变大,速度变小
C.加速度变小,速度变大D.加速度变大,速度变大
6.竖直绝缘墙壁上的Q点有个固定的质点A,在Q的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B,A、B两个质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图,由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小,在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小()
A.逐渐减小B.逐渐增大
C.保持不变D.先变大后变小
7.一半径为R的绝缘球壳上均匀的带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为0。
现在球壳上挖去半径为r(r<<R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为_________(已知静电力恒量为k),方向____________________.
9.如图所示,两个带电同种电荷的小球A、B用绝缘细线悬挂于同一点,在最终平衡时,A、B两球与竖直方向的夹角分别为α、β,两球在同一水平线上,试讨论两个小球的质量与竖直夹角的关系(能定量更好)
10.竖直面内固定一个V字形光滑绝缘支架,直杆AO、BO与水平面夹角都是α,各套着一个质量均为M的小球,A带正电2Q,B带正电Q,让两个小球从同一高度自由释放,问下滑到离水平面多高时,两小球的速度达到最大?
(静电力恒量为K,A、B始终能看作点电荷)
11.质量相同的三个带电小球A、B、C,从左向右依次排列在光滑绝缘平面的同一条直线上,彼此间距均为L,已知A球带电荷量QA=10q,B球带电荷量QB=q,今在C球上加一个水平向右的恒力F,要使A、B、C三球能始终保持原来的间距运动,则所加力F的大小和C球的电荷量各为多少?
设A、B、C三球电荷间的作用始终遵守库仑定律。
27A
第三节电场强度
(一)
1.电场:
电荷的周围存在_______,带电体间的相互作用是通过________发生的。
电场的基本性质:
电场对放入电场中的___________________有力的作用,
2.试探电荷特点:
①__________________________,②_____________________________
3.电场强度:
①定义:
放入电场中某点的电荷受到的________与____________的比值.
②定义式:
_______________;
③单位:
____________;符号:
__________或__________
物理意义:
_____________________________________________________________
矢量性:
大小:
______________方向:
___________________________________
4.真空中点电荷的场强
大小:
_____________
方向:
正电荷___________________________;负电荷____________________________
5.电场强度的叠加:
电场中某点的电场强度为各个点电荷________在该点产生的电场强度的__________
典型例题:
例
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