電荷守恒庫侖定律習(xí)題課經(jīng)典

1、一、概念掌握1、元電荷例1 關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ）A物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)B物體所帶的電荷量只能是某些特定值C物體帶電1.6010-9C，這是因為該物體失去了1.01010個電子D物體帶電荷量的最小值為1.610-19C導(dǎo)析 理解元電荷的物理意義，明確物體帶電的本質(zhì)原因，即可正確作出判斷.解答 物體帶電的原因是電子的得失，故物體所帶電荷量必為的整數(shù)倍，A錯，B、C、D對正確答案為B、C、D2、接觸起電，電荷平均分配例2.有三個相同的絕緣金屬小球A、B、C，其中小球A帶有2.010-5C的正電荷，小球B、C不帶電現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后

2、分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球的帶電荷量分別是多少？例有三個完全相同的金屬球、，帶電量，帶電量，不帶電將、固定，且、間距離遠(yuǎn)大于其半徑然后讓反復(fù)與、接觸，最后移走球試問、間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？?dǎo)析 本題涉及中和、接觸起電等現(xiàn)象及電荷守恒定律、庫侖定律等知識，在審題時，能從“反復(fù)與、接觸”這句話中挖掘出最終三球帶電量相同這一隱含條件是至關(guān)重要的解答 球反復(fù)與、接觸，最后三個球帶相同的電量，其電量 . 設(shè)、球間距離為，其原先的相互作用力大小 、球碰后的相互作用力大小 ，.故、間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼谋?、將帶電體視作點電荷的條件例2.兩個半徑為r的金屬球如圖所示放置。若兩

3、球帶有等量異種Q時，兩球間的相互作用的店里大小為F，則（ ）(若帶等量異種電荷選哪個？)4rA B無法判斷導(dǎo)析 由于帶電球間電荷的相互作用，使其電荷中心并不位于其球心處，故引起庫侖力公式中的發(fā)生了變化解答 將兩帶電金屬球視為電荷集中于球心的點電荷，根據(jù)庫侖定律有 . 故由此很容易錯選A事實上球的線度與兩球之間的距離差不多，且兩金屬 球帶異種電荷，相互吸引的電力使兩球上的電荷分布不均勻，故不能將兩球視為 電荷集中于球心的點電荷分析問題時，要特別注意由此引起的的變化 所帶異種電荷的吸引作用，使電荷較多地分布在彼此靠近的球面處，使兩球 上的“電荷中心”之間的距離小于，故，選項B正確例如圖1-1-3所

4、示，真空中有一直徑為的帶電圓盤，圓心為，圓盤外有、兩點，其連線過圓心點且與盤面垂直，若，有一電荷在點受帶電圓盤的力為，則它在點時的受力為( ) A. B C D.以上答案都不對導(dǎo)析 在應(yīng)用物理定律前首先要分析是否滿足庫侖定律成立的條件因此，做本題時只要先思考一下庫侖定律成立的條件即可避免出錯解答 由，因不變，所以變?yōu)樵瓉淼?倍，將變?yōu)樵瓉淼?，故本題很容易錯選A但必須注意，因為本題中不滿足“點電荷”這個條件，故不能應(yīng)用庫侖定律求解 因此正確答案應(yīng)選D.拓展 帶電圓盤直徑為，使相距處的質(zhì)子所受庫侖力為，那么質(zhì)子在相距處受力為對嗎？答案：對 二、常見題型1、補償法MO例4.如圖所示，一個半徑為R的絕

5、緣球殼上均勻分布有總電荷量為+Q的電荷另一個電荷量為+q的點電荷固定在該球殼的球心O處現(xiàn)在從球殼最左端M挖去一個半徑為r（rR）的小圓孔，則此時位于球心處的點電荷所受庫侖力的大小和方向?qū)⑷绾?？?dǎo)析 本題需用補償法，即把挖去小孔的情況等效為不是挖去小孔而是在小孔處補上一個等量的負(fù)電荷，這樣可大大簡化解題過程但需要注意的是，添補電荷的結(jié)果應(yīng)以不影響原帶電體的電荷分布為前提解答 對于帶電球體，可把它分割成很多小塊，以致每一小塊都可看成點電荷，這樣每一小缺點電荷對放在球心的點電荷的庫侖力大小相等、方向?qū)ΨQ相反，因而點電荷所受合力為零 挖去小孔后，相當(dāng)于在小孔處放一等量異種點電荷則 對施加的庫侖力 方向

6、由球心指向小孔中心，例5一半徑為的硬橡膠圓環(huán)均勻帶負(fù)電，電量為Q，若截取環(huán)頂部的一小段圓弧，且，求剩余電荷對放在環(huán)心處帶電量為的正點電荷產(chǎn)生的庫侖力的大小和方向。答案：；由環(huán)心指向被截處.平衡問題AB2.如圖所示，把大小可以不計的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥，靜止時，絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角分別為和，且，由此可知（D ）AB球受到的庫侖力較大，電荷量較大BB球的質(zhì)量較大CB球受到細(xì)線的拉力較大D兩球接觸后，再靜止時，A球的懸線與豎直方向的夾角仍然小于B球的懸線與豎直方向的夾角例9 如圖1-1-11所示，、分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知與之間的距離為，與之間的距離為，且三個點電荷都處于平 衡狀態(tài).(1)若為正電荷，則為_電荷,為_電荷 (2) 、三者電量大小之比是_.運動問題例9如圖所示，質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平直槽上，AB間和BC間的距離均為L已知A球帶電量為QA=8q，B球帶電量為QB=q，若在C球上施加一個水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三個小球保持相對靜止，共同向右加速運動。求：拉力F的大小C球的帶電量QCA B CF導(dǎo)析 庫侖定律與力學(xué)中物體的平衡、牛頓第二定律、功和能等內(nèi)容相綜合時，其解題思路和方法與力學(xué)中完全相同，只不過在受力分析時，要多考慮一個庫侖