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微专题1库仑定律和电场强度
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「学习目标要求11.会利用力学方法分析静电力作用下的平衡问题。
2.能够解决静电力作用下的动力学问题。3.能够分析电场线和带电粒
子运动轨迹问题。
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关键能力合作探究
课堂检测巩固演练
课时作业素养达标
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关键能力合作探究
类型1静电力作用下的平衡问题
探究归纳
1.带电体在静电力和其他力作用下处于平衡状态,物体所受合外力为
零,因此可用共点力平衡的知识分析,常用的方法有正交分解法、合
成法等。
2.分析静电力作用下点电荷平衡问题的步骤
()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”。
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(2)对研究对象进行受力分析,此时多了静电力(F=k3。
(3)建立坐标系。
(4)根据F合=0列方程,若采用正交分解,则有F=0,F=0。
(⑤)求解方程。
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角度1
静电力作用下的静态平衡问题
典例1
如图所示,质量为m、电荷量为g的带电小球
A用绝缘细线悬挂于O点,带电荷量也为g的小球B
0
固定在0点正下方绝缘柱上。绝缘细线长为1,0点与
小球B的间距为V3,当小球A平衡时,细线与竖直方
向夹角0=30°。带电小球A、B均可视为点电荷,静电
OB
力常量为k,则()
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A:AB间库仑力大小F=g
B.A、B间库仑力大小F=3mg
3
kq.
C.细线的拉力大小Fm=37
D.细线的拉力大小Fr=V3mg
[答案IB
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解析
带电小球A交力如图所示,0C=是,即C
,点为O、B连线的中点,根据对称性知A、B间距离
为1。由库仑定律知A、B间库仑力大小F=g,知
mg
线拉力大小斤=F修,选项A、C错误;根据平衡
条件科祥Fcs30rmg,得F38,知线的技力
3g,选项B正确,D错误。
FT=3
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角度2
静电力作用下的动态平衡问题
典例2
竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电
荷。现用指向墙面的水平推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙
和水平地面上,如图所示。如果将小球B向左推动少许,当两球重新达
到平衡时,与原来的平衡状态相比较(C)
A.推力F将变大
B.竖直墙面对小球A的弹力变大
B
77777777777777777777777
C.地面对小球B的支持力不变
D.两小球之间的距离变小
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[解析]以A球为研究对象,分析受力,作出受力分析图如图甲所示,
设B对A的库仑力F库与竖直墙面的夹角为0,由平衡条件得竖直墙
面对小球A的弹力为FN1=mAg tan0,将小球B向左推动少许时0减
小,则竖直墙面对小球A的弹力FNI减小,故B错误;再以A、B整
体为研究对象,分析受力如图乙所示,由平衡条件得F=FN1,FN2=(mA
十mBg,则F减小,地面对小球B的支持力不变,故A错误,C正确;
由以上分折得到库仑力F0,0减小,0s9增大,F减小,报
据库仑定律可知,两球之间的距离变大,故D错误。