内容正文:
第一章 静电场
第2节 库仑定律
一、库仑定律
1.内容
真空中两个静止 之间的相互作用力,与它们的电荷量的 成正比,与它们的距离的二次方成 ,作用力的方向在它们的连线上。
电荷间的这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
2.适用范围
(1)真空中 (2)静止的 (3)点电荷
二、点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小 得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以 时,这样的带电体就可以看作带电的点,叫做 。
注意:点电荷类似于力学中的质点,也是一种 的模型。
库仑定律的表达式 。
式中的k是比例系数,叫做静电力常量。k= 。
注意:计算大小时只需将电荷量的绝对值代入。
静电力与万有引力的比较
1.相同点:公式形式相同,应用时都有条件
都是不接触力,且与距离的二次方成反比
2.不同点:万有引力只是相互吸引,而静电力可以是引力,也可以是斥力
3.在求静电力时,万有引力可以忽略
点电荷 乘积 反
大 忽略 点电荷 理想化
一、对库仑定律的理解和应用
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的物理模型,当带电体间的距离远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷,可以用库仑定律,否则不能用。
【例题1】(2019·厦门市第三中学期中)A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:2,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为–4q的点电荷,其所受电场力为
A.
B.
C.–F
D.F
参考答案:D
试题解析:根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,分析可知电荷量为−4q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向相同。设AB=r,则有BC=2r;则有:
,故电荷量为−4q的点电荷在C处所受电场力为:
,故D正确,ABC错误;故选:D。
二、三个自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时,满足的规律
1.“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上。
2.“两同夹一异”——正负电荷相互间隔。
3.“两大夹一小”——中间电荷的电荷量最小。
4.“近小远大”——中间的电荷靠近电荷量较小的电荷。
【例题2】两个可自由移动的