学案 (37)——库仑定律及应用

1．摩擦起电以及其他大量事实表明： 电荷既不能________，也不能________，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者________转移到另一部分；在转移过程中，________不变．这个结论叫做电荷守恒定律．　　2.自然界中存在正、负两种电荷，电荷间存在相互作用，同种电荷________________，异种电荷________，法国物理学家库仑用精密的实验研究了电荷间的相互作用力，得到了库仑定律： ________________________________________________________________________
间的相互作用力，跟________________________________________________________________________
成正比，跟________________________________________________________________________
成反比，作用力的方向在______________________，表达式为____________________静电力常量k＝________________________________________________________________________.

　　　跟踪练习


　　　　　　　　　　　　　　　　

1．如图所示，在长度相同的两条绝缘细线下挂着质量均为m的带同种电荷的小球，它们所带的电荷量分别为q1和q2，若q1＞q2，则两细线与竖直方向间的夹角θ1和θ2的关系为(　　)版权所有

第1题图

  A．θ1＞θ2  B．θ1＜θ2
  C．θ1＝θ2  D．无法确定

2．如图所示，把一个带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应(　　)www-2-1-cnjy-com

第2题图

  A．带负电，放在A点
  B．带负电，放在C点
  C．带正电，放在B点
  D．带正电，放在C点
3．半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用的大小是(　　)　　21*cnjy*com
  A.F  B.F
  C.F  D.F
4．有一弹簧原长为L0，两端固定绝缘小球，球上带同种电荷，电量都为q.由于静电斥力使弹簧伸长了L.如果两球的电量均减为原来的一半，那么弹簧比原长伸长了(　　)
  A.  B．小于
  C．大于  D.

第5题图
5．如图所示，两根细线挂着两个相同的小球A、B，上下两根细线中的拉力分别是TA、TB，现在使A、B带同号电荷，此时上、下细线受力分别为TA′、TB′，则(　　)
  A．TA′＝TA，TB′＝TB
  B．TA′＝TA，TB′＞TB
  C．TA′＜TA，TB′＞TB
  D．TA′＞TA，TB′＜TB
6．带负电的两个点电荷A、B固定在相距10cm的地方，如果将第三个点电荷C放在AB连线间距A为2cm的地方，C恰好静止不动，则A、B两个点电荷的电荷量之比为________．AB之间距A为2cm处的电场强度E＝________.21cnjy.com
7．如图所示，质量均为m的三个小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相距L.A球带电量为＋8q，B球带电量为2-1-c-n-j-y
＋q.若在C球上加一水平向右的恒力F，使A、B、C三球能始终保持L的间距运动，则恒力F＝________，C球的带电量QC＝________．【出处：21教育名师】

第7题图

　　　即时检测


1．两个相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两球相互接触后再放回到原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的(　　)21·世纪*教育网
  A．4/7
  B．3/7
  C．9/7
  D．16/7
2．有两个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下ΔQ电荷量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比(　　)2·1·c·n·j·y
  A．一定变大
  B．一定变小
  C．保持不变
  D．由于两电荷电性不确定，无法判断
3．两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与垂线方向成α1和α2角，若两球处于同一水平线上，且α1＝α2，如图所示，则下述结论正确的是(　　)21·cn·jy·com

第3题图

  A．q1一定等于q2
  B．一定满足q1/m1＝q2/m2
  C．m1一定等于m2
  D．必须同时满足q1＝q2，m1＝m2
　　
第4题图

4．如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一个垂直AB连线方向的速度 v0，使其在水平桌面上运动，下面四种情况不可能发生的是(　　)【来源：21cnj*y.co*m】
  A．若A、B为同种电荷，B球做速度变大的曲线运动
  B．若A、B为同种电荷，B球做加速度变大的曲线运动
  C．若A、B为异种电荷，B球做加速度、速度都变小的曲线运动
  D．若A、B为异种电荷，B球速度的大小和加速度的大小都不变
5．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中电子在半径为r的圆形轨道上运动，已知电子的质量为m，电子的电荷量为e，则其等效电流为________．(静电力恒量为k)
6．如图所示，把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q＝4.0×10－6C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α＝45°角，试问：www.21-cn-jy.com

第6题图

(1)B球受到的库仑力多大？
(2)A球带电量是多少？

学案(37)——库仑定律及应用
知识回忆
　1.被创造　被消灭　从物体的一部分　电荷的总量
　2.互相排斥　互相吸引　真空中两个静止点电荷　它们所带电荷量的乘积　它们之间距离的二次方　它们的连线上　F＝k　9×109N·m2/C2【来源：21·世纪·教育·网】
跟踪练习
　1.C　　2.B　　3.A　　4.C
　5.B　【解析】　根据电场线分布和平衡条件判断
　6.1∶16　0
　7.F＝72k；QC＝－16q.
即时检测
　1.CD　【解析】　设两球带电荷量分别为Q和7Q时，它们之间的库仑力F＝k＝7k，且为斥力　两者相互接触后，两球带电荷量均为4Q(平均分配)，两球间的作用力F′＝k＝16k，故＝　如果两球带有异种电荷时，带电荷量分别为Q和－7Q(或－Q和7Q)当两者相互接触后，两球带电荷量均为3Q(先中和，后平均分配)则F″＝k＝9k，故＝.故选C、D.【版权所有：21教育】
　2.B　【解析】　原来电荷间的作用力为F＝k.设两个电荷带有同种电荷时，它们的带电荷量分别变为Q－ΔQ和Q＋ΔQ这时它们间的作用力F′＝k21教育名师原创作品
＝<k.设两个电荷带有异种电荷时，它们的带电荷量分别变为Q－ΔQ和－(Q－ΔQ)，这时它们之间的作用力F″＝k<k.故无论两电荷的电性如何，它们之间的相互作用力与原来相比一定减小．故选B.
　3.C　【解析】　因小球所处的状态是静止，则用平衡条件去分析．小球m1受三个力T，F1，m1g作用，以水平和竖直方向建立坐标系，进行正交分解由平衡条件
　　
故tanα1＝＝①
同理，对m2分析得tanα2＝＝②
又α1＝α2，则tanα1＝tanα2，m1＝m2　可见，只要m1＝m2，不管q1，q2如何，α1都等于α2，故选C.讨论　如果m1>m2，α1和α2的关系怎样？由①和②，不管q1，q2如何，两式中的是相等的．故当m1>m2时，α1<α2，反之m1<m2时，α1>α2.

(1)
　
(2)

第3题图
　4.B
　5.1mA　【解析】　电子绕核运动时，每周期T通过的电荷量为e，则i＝，设氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，有k＝mr，得T＝　则i＝＝　代入数据e＝1.6×10－19C，m＝9.1×10－31kg，r＝0.53×10－10m，　k＝9×109N·m2/C2，可得i≈1×10－3A＝1mA.21教育网
　6.(1)2×10－2N　(2)5.0×10－8C