新课标人教版3-1选修三12库仑定律同步试题2内容摘要:

[来源 :学 |科 |网 ] 例 2 从库仑定律的公式 F= kQ1Q2/r2 看出,当两个电荷间的距离趋近于零时,两电荷间的作用力将变为无限大,这种说法正确吗。 为什 么。 答:这种说法不正确。 因为库仑定律的适用范围是真空中的点电荷,当两电荷间的距离趋近于零时,任何小的带电体都不可能再看作是点电荷了,因而它们之间的作用力的大小已不能用库仑定律进行计算和判断。 例 3相距 L 的点电荷 A、 B 的带电量分别为 +4Q 和 Q,要引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,求电荷 C 的电量和放置的位置。 解析 由于每个点电荷都受到其它两个点电荷的库仑力作用,要处于平衡,其间的库仑力必沿同一条直线,因此 A、 B、 C 三个点电荷必须共线。 A、 B 为异种点电荷,对 C 的库仑力为一斥一吸, C 要平衡,不 能放在 A、 B 之间。 由于 A 的电量大于 B 的电量,所以 C 应距 A 较远,距 B 较近。 考虑到 A、 B 也要平衡,所以 C 应放在 B 的右侧且带正电。 [来源 :学科网 ZXXK] 设 C 在距离 B 为 x 处,带电量为 Qc,则对 C 和 B 有 4 kc/(L+x)2=kc/x2 ① 4kQ2/L2=kc/x2 ② 由以上两式得 x=L, Qc=4Q。 拓展 若 A、 B 为同号点电荷,引入第三个电荷 C,使三个点电荷均平衡,则 C应放在何处。 C 的电性和 电量如何。 例 4如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球 B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球 A 电荷量为 Q, B 球的质量为 m,带电荷量 q, θ=30176。 , A和 B 在同一水平线上,整个装置处于真空中,求 A、 B 两球之间的距离为多少 ? 解析 研究小球 B:小球 B 受三个力作用而平衡,其受力情况如图所示, F 库 =mgtanθ ① 据库仑定律得 F 库 =kQq/r2 ② 由 ① 、 ② 得 拓展 如果本题的小球 B 带负电荷 q,丝线与竖直方向的夹角还是 30176。 吗。 [能。
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