9.2 电荷间的相互作用 库仑定律（2）库仑力和力学综合问题 课件-2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）必修第三册

高中物理 必修三 第九章 静电场 第二节电荷的相互作用 库仑定律 （2）库伦力和力学综合问题 宇宙间4中基本作用力 强相互作用力 电磁力（压力和摩擦力） 万有引力 弱相互作用力 一、电磁力和万有引力之间的比较 已知氢核（质子）的质量是1.67×10-27kg，电子的质量是9.1×10-31kg，在氢原子内它们之间的最短距为5.3×10-11m。试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力。 可见微观粒子之间的万有引力远远小于库仑力，所以我们处理微观粒子问题时可以忽略万有引力的影响。 3 一、电磁力和万有引力之间的比较 定律 公式 公式适用 对象和范围 共同点 不同点 影响大小的因素 库仑 定律 与两个物体质量有关，只有引力。 ①都与距离的平方成反比。 ②都有一个常数。 万有 引力 定律 点电荷 质点 与两个物体电量有关，有引力，也有斥力。 Q1、Q2、r M、m、r 真空 静止 宏观 低速 弱引力场 电荷分布均匀的球体 质量分布均匀的球体 4 r 一、电磁力和万有引力之间的比较 库仑力充当向心力 H e 微观粒子中，例如氢原子模型，库仑力提供向心力。 v 其中元电荷为e，环绕半径为r，电子的质量为me 同理联立不同的向心力方程可以得到不同的环绕参数 已知电流的定义式为I=Q/t，通过电荷量和时间之比，求氢原子核外电子的电流大小？ e 5 一、电磁力和万有引力之间的比较 库仑力与动量守恒 两个带电量相同的相同小球，仅收到库仑力的作用下会相互远离 对左边的小球有动量定理 +Q +Q r F′库 F库 对右边的小球有动量定理 m m 库伦力是两电荷间的相互作用力，等大相反，作用时间相同 因此系统的总冲量一直为0，故仅在库仑力作用下的系统动量守恒 若此题，电荷不同，质量也不同，动量恒守吗？ 6 典型例题1如图所示，在光滑绝缘水平面上，由静止同时释放两个可视为质点，带同种电荷的小球A和B，已知A、B的质量之比为mA∶mB=1:2，不考虑小球运动的万有引力，下列说法正确的是（ 　　） （ A ）在运动过程中，A、B组成的系统机械能减少 （ B ）在运动过程中，A、B组成的系统总动量增加 （ C ）在运动过程中的任一时刻，A、B的速度大小之比为2:1 （ D ）在运动过程中的任一时刻，A、B的加速度大小之比为1:2 运动过程中，库仑力一直做正功，除了重力之外