第一章 静电场 第2节　库仑定律-高中物理选修3-1【赢在微点】轻松课堂word

第2节　库仑定律　　　 学习目标 练法指导 1.知道点电荷的概念，理解带电体简化为点电荷的条件。 2．掌握库仑定律及其表达式，会用库仑定律进行有关计算。 3．通过静电力与万有引力的对比，体会类比法在物理发展中的应用。 1.牢记库仑定律的内容和适用条件。 2．点电荷是理想化的物理模型，是实际带电体的抽象。 3．用类比法理解库仑力大小和万有引力大小都是与距离的二次方成反比关系。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．两电荷的带电荷量越大，它们之间的静电力就越大 (×) 2．甲的带电荷量大于乙的电荷量，则甲对乙的库仑力一定大于乙对甲的库仑力 (×) 3．带电体的体积很小时一定可以将其视为点电荷(×) 4．带电体的形状和大小对静电力的影响很小，可以忽略时，就可以将其看成点电荷(√) 5．多个点电荷对某一个点电荷的作用力等于各个点电荷单独对这个点电荷的作用力的代数和(×) 6．两个点电荷之间的库仑力不会因第三个点电荷的存在而有所改变(√) 预习自检 1．关于点电荷，以下说法正确的是(　　) A．足够小的电荷就是点电荷 B．一个电子，不论在任何情况下都可视为点电荷 C．点电荷不是一种理想化的模型 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计 解析　电荷的形状、体积对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是足够小的电荷就是点电荷，同理，电子并不是在任何情况下都可以视为点电荷，A、B选项错误；点电荷是一种理想化的模型，C选项错误；一个带电体能否看成点电荷，不是看尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计，D选项正确。 答案　D 2．两个点电荷相距r时相互作用为F，则(　　) A．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F/2 B．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4F C．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4F[来源:学*科*网Z*X*X*K] D．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变 解析　由F＝k知，若q1、q2不变，而r变为原来的两倍时，则F要变为原来的，故选项A不正确；若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍，故选项B错误；若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作用力保持不变，故C错，D对。 答案　D 3．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为(　　) A．5∶2 B．5∶4 C．5∶6 D．5∶8 解析　它们在相距一定距离时相互作用力为F1＝k；若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力F2＝k＝F1，则F1∶F2为5∶4，若两电荷同性，接触后再分开，两球电量的绝对值为3q，此时两球的库仑力F2＝k＝F1，则F1∶F2为5∶9，故B项正确，A、C、D三项错误。 答案　B 4．两个半径为0.3 m的金属球，球心相距1.0 m放置，当它们都带1.5×10－5 C的正电荷时，相互作用力为F1，当它们分别带＋1.5×10－5 C和－1.5×10－5 C的电荷量时，相互作用力为F2，则(　　) A．F1＝F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．无法判断 解析　由于相距较近，两个带电小球不能看作点电荷，由于电荷间的相互作用，当它们都带正电荷时，等效成点电荷的距离大于1 m，当它们带有等量异种电荷时，等效成点电荷的距离小于1 m，由F＝k知，F1＜F2，B正确。 答案　B 5．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－2q的点电荷，其所受静电力为(　　) A．－F/2 B．F/2 C．－F D．F 解析　如图所示，设B处的点电荷带正电荷，AB＝r，则BC＝2r，根据库仑定律F＝，F′＝，可得F′＝，故选项B正确。 答案　B 6．如图所示，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L。在何处放一个什么性质的电荷，才可以使三个电荷都处于平衡状态？ [来源:学科网ZXXK] 解析　由平衡条件知，C必在A、B之间，且带负电。设C带电荷量为Q，距A为r，则距B为L－r，根据库仑定律对A、B列平衡方程： 对电荷A：k＝k， 对电荷B：k＝k， 联立解得r＝L，Q＝q。 答案　C应在A、B的中间，距A球L，是带负电的电荷，电荷量大小为q ———　　课/　堂/　效/　果·题/　组/