2024届高考物理一轮复习考点精析：库仑定律

2024年高考考点精析：库仑定律 (一)库仑定律 1、内容： 中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的 成正比，与它们的 成反比，作用力的方向在 。 2、表达式：F＝ ，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量。 3、适用条件：① ；② ． 4、关于点电荷的注意事项： (1)点电荷是一种 的物理模型；当 时，可以将带电体视为点电荷． (2)当两带电体离得较近时，它们不能视为 ， 不再适用，但它们之间仍存在 。 (二) 关于库仑定律适用条件的理解 1、库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用． 2、对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r 为球心间的距离． 3、对于两个带电金属球靠得很近的情况，要考虑表面电荷的重新分布． 4、不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看做点电荷了． 【点电荷、库仑定律的适用范围】 【例1】库仑定律的适用范围是( ) A．真空中两个带电球体间的相互作用 B．真空中任意带电体间的相互作用 C．真空中两个正点电荷间的相互作用 D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间距离 【例2】关于库仑定律的公式F＝k，下列说法正确的是( )(多选) A．当真空中的两个点电荷间的距离 r→∞ 时，它们之间的静电力 F→0 B．当真空中的两个电荷间的距离 r→0 时，它们之间的静电力 F→∞ C．当真空中的两个电荷之间的距离 r→∞ 时，库仑定律的公式就不适用了 D．当真空中的两个电荷之间的距离 r→0 时， 电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了 【例3】关于点电荷下列说法正确的是( ) A.点电荷的带电量一定是 1.60×10- 19C B.实际存在的电荷都是点电荷 C．点电荷是理想模型 D．大的带电体不能看成是点电荷 【例4】对于库仑定律，下面说法正确的是( ) A．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用库仑定律 B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律 C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等 D．当两个半径为 r 的带电金属球心相距为 4r时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量 【库仑定律的简单计算】 【例1】 (1)两个固定的点电荷带电量为q1=9×10-9C负电荷，q2=4×10-9C正电荷，两电荷相距20厘米，将另一点电荷q3放在何处，q3可静止?改变q3的带电量，q3静止处是否会发生变化? (2) 若是两个不固定的点电荷带电量为q1=9×10-9C负电荷，q2=4×10-9C正电荷，两电荷相距20厘米，将另一点电荷q3放于何处，q3可静止?此时对q3的带电量带电量有没有要求？ 【例2】如图所示，将两个质量相同的小球各用长为l=0.4m的绝缘细绳悬挂于同一点，A球带正电 q1= 1×10-8C ，B球带正电q2=2×10-8C，平衡时两绳夹角θ=60° ，求： (1)两根细绳的拉力TA，TB各为多大?细绳和竖直方向的角θ1和θ2各为多大? (2)小球的重力多大? (3)为使两绳夹角θ保持不变，A、B两球的总电量至少为多大? (4)讨论：如果mA>mB，设A，B两球仍在同一竖直面上，则比较θ1和θ2的大小TA和TB的大小? 【例3】如图所示，带正电的点电荷固定于 Q 点， 电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以 Q 为一个焦点的椭圆运动。O 为椭圆的中心，M、P 、N 为椭圆上的三个点，M 和 N 分别是椭圆上离Q最近和最远的点。则以下说法正确的是 ( ) A.电子在 M 点所受到的电场力小于在 N 点所受到的电场力 B.电子在 P 点受到的库仑力的方向指向 Q 点 C.电子在 P 点受到的库仑力小于在 N 点所受到的库仑力 D.电子在整个运动过程中所受到的库仑力都指向 O 点 【例4】氢原子核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，若电子的运动半径越大，应有 ( )。 A. 电子的加速度越大 B. 电子的线速度越大 C. 电子的周期越小 D. 形成环形电流的电流强度越小 教师版 【点电荷、库仑定律的适用范围】 【例1】库仑定律的适用范围是( ) A．真空中两个带电球体间的相互作用 B．真空中任意带电体间的相互作用 C．真空中两个正点电荷间的相互作用 D．