高中物理2 库仑定律教课课件ppt

这是一份高中物理2 库仑定律教课课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了库仑定律，目标体系构建，课内互动探究，探究，探究，探究，典例剖析，探究，三个点电荷的平衡问题，探究等内容，欢迎下载使用。
第2课时　库仑定律的应用
1．会解决静电力作用下的静态平衡问题。2．会解决库仑力作用下的动态平衡问题。3．会解决静电力作用下的非平衡问题。4．掌握三个点电荷平衡问题的解决方法。
静电力作用下的静态平衡问题
(3)建立坐标轴。(4)根据F合＝0列方程，若采用正交分解，则有Fx＝0，Fy＝0。(5)求解方程。
典例剖析 　如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在同一直线上，q2与q3间距离l2为q1与q2间距离l1的2倍，每个电荷所受库仑力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为(　 　)A．(－9)∶4 ∶(－36)　　　　B．9∶4∶36C．(－3)∶2∶(－6)D．3∶2∶6
(多选)(2023·湖南汉寿一中高二上段考)光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的小球1、2、3完全相同。现让小球1、2带电，小球3不带电。小球1、2所带的电荷量分别为＋Q、＋2Q，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示。现将小球3分别与小球1、2接触数次后，移走小球3，把小球2放置在图中C位置时也恰好能平衡，则(　 　)
A．小球2在C位置时所带的电荷量为＋QB．AB弦长是AC弦长的两倍C．小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D．小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小
库仑力作用下的动态平衡问题
要点提炼此类问题属于动态平衡问题，常用的解题方法有解析法、图像法、相似三角形法等，只是在受力分析时多了一个库仑力。
典例剖析 (2023·湖北武汉常青联合体高二上期中)如图所示，带电小球A固定在竖直墙面上，用绕过固定在竖直墙上C点的小定滑轮的细绳拉着带电小球B，小球B静止，此时A、B连线水平，A、B间的距离为r，A、C间的距离为h，h>r。用拉力F缓慢拉动细绳端使小球B缓慢向上移动，小球B向上移动过程中，A、B两球所带的电荷量保持不变，在小球B从图示位置一直运动到C点的过程中(　 　)A．拉力F一直减小B．拉力F先增大后减小C．小球B一直做曲线运动D．小球B先做曲线运动后做直线运动
(2022·重庆七中高二上月考改编)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO 沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球。用一指向竖直杆的力F作用在A球上，使两球均处于静止状态，现将A球沿水平方向向右缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列判断正确的是(　 　)
A．A、B两小球间的库仑力变大，A球对MO杆的压力变大B．A、B两小球间的库仑力变小，A球对MO杆的压力变小C．A、B两小球间的库仑力变小，A球对MO杆的压力不变D．A、B两小球间的库仑力变大，A球对MO杆的压力不变解析：设MO杆对A球的支持力为FN，以A、B球系统为研究对象，竖直方向有FN＝GA＋GB，故MO杆对A球的支持力不变，由牛顿第三定律得，A球对MO杆的压力不变。设A、B两小球间的库仑力为Fc，Fc和杆NO的夹角为θ，以B为研究对象，竖直方向有Fccs θ＝GB，由于A球沿水平方向向右移动过程中θ减小，则cs θ增大，故Fc减小，所以C正确。
静电力作用下的非平衡问题
要点提炼分析静电力作用下的带电体的非平衡问题，方法与力学中相同，首先分析带电体受到的所有力，再依据牛顿第二定律F合＝ma进行求解；对相互作用的系统，要注意灵活使用整体法与隔离法，并首先选用守恒的观点从能量的角度分析。
(1)小球A所带的电荷量Q；(2)小球A速度最大时与B的距离H。
答案：(1)10－6 C　(2)0.15 m
(2023·山西太原高三期末)如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为m和2m的小球A、B，两小球带异种电荷。将方向水平向右、大小为F的力作用在B上，当A、B间的距离为L时，两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左的力作用在A上，欲使两小球间的距离保持为2L并相对静止，则外力的大小应为(　 　)
要点提炼三个自由点电荷的共线平衡使三个自由点电荷均处于平衡状态，三个点电荷的电荷量大小、电性及相对位置满足如下关系：(1)三个自由点电荷电性必为“两同一异”；(2)异种电荷在内侧，同种电荷在两边；(3)放在内侧的异种电荷电荷量最小。
口诀是“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”，即三个点电荷必须在同一条直线上，且“中间”的电荷量最小，与旁边两个为异种电荷，两边点电荷靠“中间”电荷近的电荷量较小，远的电荷量较大。
典例剖析 　若A、B为相距l的异种电荷且不固定，QA＝－4Q，QB＝Q。引入第三个点电荷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的电荷量和放置的位置。
答案：－4Q　B的右侧距其l处
(2023·黑龙江哈尔滨六中高二上月考)如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三个小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝－q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，重力加速度为g，则(　 　)
库仑力作用下的向心力、功能等问题
典例剖析 　(2023·江苏海安高三上月考)一点电荷固定在空间中的O点，在O点上下空间内分别有A、B两个点电荷在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。A、B两点电荷的电荷量分别为QA、QB，质量分别为mA、mB，不计重力作用。则(　 　)A．QAmBB．QAmBD．QA>QB，mA