内容正文:
9.2 习题课:静电力作用下的平衡
第九章 静电场及其应用
把两个均匀带电的绝缘体球放在一起,球心间距为r,他们的静电力
由于绝缘体内部没有自由电荷,所以带电后电荷不会自由移动,可以看成均匀带电的球体,库仑定律适用。
绝缘体和导体带点问题
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把两个均匀带电的导体球放在一起,球心间距为r,他们的静电力
由于导体内部有自由电荷,所以带电后电荷会自由移动重新分配,从而表面带电不均匀,不能直接用库仑定律。
绝缘体和导体带点问题
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例1 如图所示,两个带电金属小球中心距离为r,所带电荷量相等为Q,则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是( )
A.若是异种电荷,
B.若是同种电荷,
C.不论何种电荷,
D.不论是何种电荷,
B
绝缘体和导体带点问题
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例1 如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:
(1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态?
同一直线上三个点电荷的平衡问题
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解析 由平衡条件,对C进行受力分析,C应在AB的连线上且在A、B之间,
例1 如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:
同一直线上三个点电荷的平衡问题
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(2)在(1)中的情形下,C的电荷量大小和电性对C的平衡有影响吗?
解析 在A、B间距离A为 处,不论C为正电荷还是负电荷,A、B对其作用力的合力均为零,故C的电荷量大小和电性对其平衡无影响.
例1 如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:
同一直线上三个点电荷的平衡问题
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(3)若A、B不固定,在何处放一个什么性质的点电荷C,才可以使三个点电荷都处于平衡状态?电荷量是多少?
解析
共线的三个自由电荷的平衡问题有关特点
1.三个自由电荷的平衡规律
“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上;
“两同夹异”——正、负电荷相互间隔;
“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;
“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.
同一直线上三个点电荷的平衡问题
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2.只要其中两个点电荷平衡,第三个点电荷一定平衡,只需根据平衡条件对其中的任意两个电荷列式即可.
例2 如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的3倍,每个点电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比q1:q2: