2021学年2 库仑定律复习ppt课件

这是一份2021学年2 库仑定律复习ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了图6­1­1，题型一带电体的平衡，图6­1­2，题型二带电体的运动，图6­1­3，图6­1­4，图6­1­5，图6­1­6，图6­1­7，图6­1­8等内容，欢迎下载使用。
考点1：电荷守恒定律与库仑定律的综合运用
切入点：运用电荷守恒定律、库仑定律分析．
答案： C点评：只有两个完全相同的金属球接触后再分开，它们所带的电荷才会中和后再均分．
考点2：应用库仑定律的条件吧
【例2】如图6­1­1所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为L，为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引与库仑力F库为(　　)
切入点：万有引力定律、库仑定律的适用条件．
【解析】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点．因此，可以应用万有引力定律． 而本题中由于a、b两球所带异种电荷相互吸引使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离L只有其半径r的3倍，不满足L≫r的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律．
综上所述，对于a、b两带电球壳的整体来说，满足万有引力的适用条件，不满足库仑定律的适用条件，故只有选项D正确．答案：D
【例3】竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的小球A，在Q的正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一小球B，A、B两小球因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成α角，如图6­1­2所示．由于漏电，使A、B两小球的电荷量逐渐减少，悬线与竖直方向的夹角a逐渐变小，则在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力的大小将(　　)
A．保持不变 B．先变小后变大C．逐渐变小 D．逐渐变大
【解析】A、B两小球所带电荷量逐渐减小的过程中，B小球在任一时刻的受力情况如图所示．小球B在重力mg、库仑斥力F1、悬线拉力F2的作用下平衡．mg和F1的合力F与F2的大小相等．
答案： A点评：解决带电体的平衡问题，关键是正确找出物体受到的所有外力，作出受力图，再根据合力为零的平衡条件求解．同时要善于发现隐含条件，如本题中的受力三角形与结构三角形的关系．
【例4】如图6­1­3所示，均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘细线上，A与B紧靠在一起，C紧贴着绝缘地板，质量分别为mA=2.32kg，mB=0.20kg，mC=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C，qC=7.0×10-5C，且电量都保持不变，开始时三个物体均静止．现给物体A施加一个竖直向上的力F，使它由静止开始向上做加速度a=4.0m/s2的匀加速直线运动，经时间t，F变为恒力．已知g=10m/s2，静电力恒量k=9×109N•m2/C2，求：
(1)时间t；(2)在时间t内，若力F做的功WF=53.36J，则B所受的电场力对B做的功W.
点评：对于带电体的运动问题，要明确受力情况以及运动状态，灵活运用运动学公式和牛顿运动定律、动能定理等规律求解．对于多对象问题，应根据问题的需要巧妙选取研究对象，灵活运用整体法和隔离法．此外，本题中A、B恰好分离时是一个临界状态，抓住临界状态的物理特征是本题的突破口．
1.(2011•海南)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知( )A．n=3 B．n=4C．n=5 D．n=6
2.如图6­1­4所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )
3.(2011•上海)如图6­1­5，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力( )A．小于N B．等于NC．等于N+F D．大于N+F
【解析】本题考查连接体的动态受力平衡，考查学生对整体法、隔离法的掌握程度．剪断细线前，整体：N=G总，剪断细线后：N′-G总=ma(m为小球的质量)，b球上升过程，库仑力增大，a增大，FN+F，D项正确．
4.(2010•珠海模拟)如图6­1­6所示，带异种电荷的小球P和Q放在绝缘光滑水平面上．现将Q固定，给P一个垂直于PQ连线的初速度v0，使P在水平面内运动，则在P刚开始运动的一小段时间内，P的速度大小v和加速度大小a的变化是( )A．v和a一定变大B．v和a可能不变C．v可能不变，a一定变大
【解析】Q固定，给P一个垂直于PQ连线的初速度v0，P有三种可能的运动情况，①减速远离，速度、加速度均减小；②加速靠近，速度、加速度均增大；③绕Q做匀速圆周运动，P的速度大小v和加速度大小a均不变，只有B正确．
5.如图6­1­7所示，半径为r的硬橡胶圆环单位长度带正电荷q，圆心O处放置一电荷量为-Q的点电荷．现截去顶部极小一段AB，AB长度为L，且L≪r，静电力常量为k，则剩余部分对-Q的静电力的大小为____________．
6.如图6­1­8所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷．将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电荷量不变．不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量k和重力加速度g.求：(1)A球刚释放时的加速度是多大？(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离．