预习02 库仑定律-2022年新高二物理暑假预习（人教版2019必修第三册）

预习02 库仑定律 基础知识 一、电荷之间的作用力 1．探究影响电荷之间相互作用力的因素 (1)实验现象：(如图所示) ①小球带电荷量一定时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小。 ②小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大。 (2)实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 2．库仑定律 (1)点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，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忽略时，带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。 (2)库仑定律 ①内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷之间的相互作用力叫作静电力。 ②公式：F＝k，其中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量。 ③适用条件：a.在真空中；b.点电荷。 二、库仑的实验 1．库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的角度比较静电力F大小的．实验结果发现静电力F与距离r的二次方成反比。 2．库仑在实验中为研究F与q的关系，采用的是用两个完全相同的金属小球接触，电荷量平分的方法，发现F与q1和q2的乘积成正比。 例题分析 例1.光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为＋4q和-q，如图所示，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A左侧距A为L处 B．-2q，在A左侧距A为处 C．＋4q，在B右侧距B为L处 D．＋2q，在B右侧距B为处 例2.两个点电荷相距为r，相互作用力为F，则（　　） A．电荷量不变，距离加倍时，作用力变为 B．其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时，作用力不变 C．每个点电荷的电荷量都加倍，距离不变时，作用力加倍 D．将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷，两者的距离不变，作用力一定不变 基础小练 一、单选题 1．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　） A．库仑定律适用于点电荷，体积很大的带电体都不能看做点电荷 B．根据库仑定律，当两个带电体间的距离r→0时，库仑力将趋向无穷大 C．库仑定律和万有引力定律的表达式很相似，它们都是与距离平方成反比例的定律 D．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 2．两个可视为点电荷的带电小球，电荷量保持不变，当距离变大时，它们之间的库仑力（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．不能确定 3．下列关于点电荷的说法正确的是（　　） A．点电荷是一种理想化模型 B．点电荷是指电荷量很少的带电体 C．体积很小的带电体，一定能视为点电荷 D．体积很大的带电体，一定不能视为点电荷 4．两个分别带有电荷量－Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A． B． C． D． 5．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　） A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B．根据，当两电荷的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 D．若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的静电力大于对的静电力 6．下列关于点电荷的说法正确的是（　　） A．带电体形状和大小对相互作用力的影响可以忽略时可看作点电荷 B．电荷量很小的带电体一定可以看作点电荷 C．点电荷一定带正电 D．体积和电量很大的带电体一定不能看作点电荷 7．在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中，老师做了如图所示的实验。O是一个带正电的绝缘导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P1、P2、P3不同的位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球O的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且θ1>θ2>θ3。关于这个实验，下列说法中正确的是（　　） A．通过该实验的现象可知，小球带负电 B．该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之间距离是否有关 C．该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大，表示电荷之间的相互作用力越弱 D．通过该实验现象可知，电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离的平方成反比 二、多选题 8．为使真空中两个点电荷间的相互作用力变为原来的，可采用的方法是（　　） A．两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量都减少为原来的 B．两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离增大为原来的4倍 C．电荷间距离和其中一个电荷所带的电荷量都增大为原来的4倍 D．两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离减小为原来的 9．以下说法正确的有（　　） A．元电荷就是点电荷 B．感