习题课1 库仑力作用下的平衡-2021-2022学年高中物理必修第三册新课标辅导【精讲精练】人教版 （课件）

习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 习题课一 库仑力作用下的平衡 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [学业要求与核心素养] 1．会分析带电体的受力情况。 2．能根据平衡条件分析带电体的平衡问题。 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 题型一　库仑力作用下带电体的平衡 1．库仑力具有力的一切性质，可以与其他力合成、分解，两点电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力，遵从牛顿第三定律。 2．分析带电体在有库仑力作用下的平衡问题时，方法仍然与力学中物体的平衡方法一样。 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [例1]　如图所示，A、B是带有等量同种电荷的两个小球(均可视为质点)，其中mA＝0.3 kg，现用绕过光滑定滑轮O的绝缘细线将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的长等于OB的长，A球紧靠在光滑绝缘竖直墙上，B球悬线OB偏离竖直方向60°，g＝10 m/s2，求B球的质量和细线上的拉力大小。 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [解析]　将A、B隔离，分别对A、B进行受力分析，如图所示(T为细线上的拉力大小)。 对A球：T－mAg－Fcos 60°＝0， 对B球：Tcos 60°＋F′cos 60°－mBg＝0， Tsin 60°－F′sin 60°＝0， 又F＝F′， 由以上解得mB＝0.6 kg，T＝6 N。 [答案]　0.6 kg　6 N 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 ●总结提升 库仑力作用下带电体平衡问题解题步骤 (1)确定研究对象：如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”。 (2)对研究对象进行受力分析，此时多了静电力eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(F＝\f(kQ1Q2,r2)))。 (3)根据F合＝0列方程，若采用正交分解，则有 Fx＝0，Fy＝0。 (4)求解方程。 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 1.如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为eq \r(3)l。当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角θ＝30°。带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，则(　　) 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 A．A、B间库仑力大小F＝eq \f(kq2,2l2) B．A、B间库仑力大小F＝eq \f(\r(3)mg,3) C．细线拉力大小FT＝eq \f(kq2,3l2) D．细线拉力大小FT＝eq \r(3)mg 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 解析　带电小球A受力如图所示，由几何知识得OC＝eq \f(\r(3),2)l，即C点为OB中点，根据对称性AB＝l。由库仑定律知A、B间库仑力大小F＝eq \f(kq2,l2)，细线拉力FT＝F＝eq \f(kq2,l2)，选项A、C错误；根据平衡条件得Fcos 30°＝eq \f(1,2)mg，得F＝eq \f(\r(3)mg,3)，细线拉力FT＝eq \f(\r(3)mg,3)，选项B正确，D错误。 答案　B 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 题型二　同一直线上带电体的平衡 1．同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时，每个电荷受到的合力均为零，根据平衡条件可得，电荷间的关系为：“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”。 2．对于三个自由电荷的平衡问题，只需对其中两个电荷列平衡方程，不必再对第三个电荷列平衡方程。 习题课一　库仑力作用下的平衡 物理•必修 第三册(RJ) 综合训练 能力提升 互动探究 核心突破 [例2]　如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为－4Q和＋Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是(　　) A．－Q　在