高中物理第1章电荷的相互作用探究电荷相互作用规律学案沪科版选修3-1

高中物理第1章电荷的相互作用探究电荷相互作用规律学案沪科版选修3-1内容摘要：

1q2r2 ， F′＝ k 2q1q2 ＝ 12kq1q2r2 ＝ F2，选 A. 3. (静电力的叠加 )如图 4 所示，等边三角形 ABC，边长为 L，在顶点 A、 B 处有等量同种点电荷 QA、 QB， QA＝ QB＝ ＋ Q，求在顶点 C 处的正点电荷 QC 所受的静电力． 图 4 答案 3kCL2 ，方向为与 AB 连线垂直向上 解析 正点电荷 QC 在 C 点的受力情况如图所示， QA、 QB 对 QC 的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变，仍然遵守库仑定律． QA对 QC 作用力： FA＝ kQAQCL2 ，同种电荷相斥， QB 对 QC 作用力： FB＝ kQBQCL2 ，同种电荷相斥， 因为 QA＝ QB＝＋ Q，所以 FA＝ FB， QC 受力的大小： F＝ 3FA＝ 3kCL2 ，方向为与 AB 连线垂直向上． 4． (静电力的叠加 )如图 5 所示，在一条直线上的三点分别放置 QA＝＋ 310－ 9 C、 QB＝－410－ 9 C、 QC＝＋ 310－ 9 C 的 A、 B、 C 点电荷，试求作用在点电荷 A上的静电力的大小． 图 5 答案 10－ 4 N 解析 点电荷 A 同时受到 B 和 C 的静电力作用，因此作用在 A 上的力应为两静电力的合力．可先根据库仑定律分别求 出 B、 C 对 A的静电力，再求合力． A受到 B、 C 电荷的静电力如图所示，根据库仑定律有 FBA＝ kQBQAr2BA ＝ 9109410－ 9310－ N＝ 10－ 3 N FCA＝ kQCQAr2CA ＝ 9109310－ 9310－ N＝ 910－ 5 N 规定沿这条直线由 A 指向 C 为正方向，则点电荷 A 受到的合力大小为 FA＝ FBA－ FCA＝(10－ 3－ 910－ 5) N＝ 10－ 4 N. 题组一 对点电荷的理解 1．关于点电荷，以下说法正确的是 ( ) A．足够小的电荷就是点电荷 B．一个电子不论在何种情况下均可视为点电荷 C．在实际中点电荷并不存在 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作 用力的影响能否忽略不计 答案 CD 解析 点电荷是一种理想化的物理模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，看它的形状、大小及电荷分布 状况对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以A、 B 错， C、 D 对． 2．下列关于点电荷的说法正确的是 ( ) A．任何带电体，都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷 B．球状带电体一定可以看成点电荷 C．点电荷就是元电荷 D．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定 答案 D 解析 一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断，因此 D 正确， A、 B 错误．元电荷是电荷量，点电荷是带电体的抽象，两者的内涵不同，所以 C 错． 题组二 对库仑定律的理解 3．关于库仑定律，下列说法中正确的是 ( ) A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B．根据 F＝ kq1q2r2 ，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C．若点电荷 q1 的电荷量大于 q2 的电荷量，则 q1 对 q2 的静电力大于 q2 对 q1 的静电力 D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 答案 D 解析 点电荷是实际带电体的近似，只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响可忽略不计时，实际带电体才能视为点电 荷，故选项 A 错误；当两个电荷之间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，公式 F＝ kq1q2r2 不能用于计算此时的静电力，故选项 B 错误； q1 和 q2之间的静电力是一对相互作用力，它们的大小相等，故选项 C 错误；库仑定律与万有引力定律的表达式相似，研究和运用的方法也很相似，都是平方反比定律，故选项 D 正确． 4。