20xx教科版高中物理選修3-11-2庫(kù)侖定律(完整版)
【正文】 侖定律及其公式也就不再適用，不能成立了． 1 ．下列說法中，正確的是 ( ) A ．點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體 B ．點(diǎn)電荷就是體積和帶電荷量都很小的帶電體 C ．根據(jù)公式 F ＝ kQ 1 Q 2r2 ，當(dāng) r ― → 0 時(shí)， F ― → ∞ D ．靜電力常量的數(shù)值是由實(shí)驗(yàn)得出的 解析： 當(dāng) r ― → 0 時(shí)，兩電荷已失去了作為點(diǎn)電荷的條件，何況實(shí)際電荷都有一定大小，根本不會(huì)出現(xiàn) r ＝ 0 的情況．也就是r ― → 0 時(shí)，不能再利用庫(kù)侖定律計(jì)算兩電荷間的相互作用力． 答案 ： D 庫(kù)侖定律的應(yīng)用 1 ．計(jì)算庫(kù)侖力的大小與判斷庫(kù)侖力的方向分別進(jìn)行．即用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)，不必將電荷 q 1 、 q 2 的正、負(fù)號(hào)代入公式中，而只將電荷量的絕對(duì)值代入公式中計(jì)算出力的大小，力的方向根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸加以判斷即可． 2 ．式中各量的單位要統(tǒng)一用國(guó)際單位，與 k ＝ 9 .0 109 N ，得： r ＝ Q kmg； ( 2 ) 此后庫(kù)侖力的分力大于重力的分力，小球減速運(yùn)動(dòng) 至零，然后返回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)． 反思領(lǐng)悟： 庫(kù)侖力作用下的帶電體的平衡問題，實(shí)質(zhì)上屬于力學(xué)問題，只是多了一種新的性質(zhì)力，同樣遵循所有的力學(xué)規(guī)律．若平衡，列力的平衡方程求解，若不平衡，列牛頓第二定律方程求解． 答案： ( 1 ) Q kmg ( 2 ) 做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 如圖 1 － 2 － 6 所示，兩個(gè)大小相同的小球，質(zhì)量分別為m m2，帶同種電荷，電荷量分別為 q q2，將它們用等長(zhǎng)的細(xì)絲線懸掛于同一點(diǎn) O . 若這時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角相等，則 m1和 m2， q1和 q2的關(guān)系可能是 ( ) 圖 1 － 2 － 6 A ． m1＝ m2， q1＝ q2 B ． m1＝ m2； q1≠ q2 C ． m1≠ m2； q1＝ q2 D ． m1≠ m2， q1≠ q2 解析： 本題是一道包括電場(chǎng)力在內(nèi)的力學(xué)題，應(yīng)根據(jù)受力分析，利用平衡條件，就可以找出 q q m m2之間關(guān)系． 取 q1小球?yàn)檠芯繉?duì)象， q1小球受重力 m1g ，懸線拉力 T1和兩帶電小球間斥力 F 作用，其受力示意圖如圖所示． q1小球在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則 m1g 和 F 的合力與懸線拉力 T1大小相等、方向相反，并在同一直線上，其 m1g 與 F 的平行四邊形如圖所示． 由力的平行四邊形法則可知： t a n α 1 ＝Fm 1 g 同理有 t a n α 2 ＝F ′m 2 g. 根據(jù)牛頓第三定律知 F ＝ F ′ ，又 α 1 ＝ α 2 ，所以一定有 m 1 ＝ m 2 ，因式中無電荷量，說明與兩小球電荷量無關(guān)． 答案 ： AB 創(chuàng)新拓展 利用 “ 等效思想 ” 處理非點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力 F ＝ kQ 1 Q 2r2 中的 r 是指兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離，對(duì)于不能視為點(diǎn)電荷的問題，可根據(jù)帶電體的對(duì)稱性，運(yùn)用微元法、割補(bǔ)法等，運(yùn)用等效的思想去處理，化非點(diǎn)電荷為點(diǎn)電荷，這樣難點(diǎn)得以突破，公式得以運(yùn)用，從而使問題迎刃而解。第 2課時(shí) 庫(kù)侖定律 精彩回眸 ( a ) ( b) 圖 1 － 2 － 1 同學(xué)們都知道，一些物體被摩擦后能夠吸引輕小物體．如圖 1－ 2 － 1 ( a ) 所示將與毛皮摩擦 過的塑料梳子能吸引小紙屑；如圖1 － 2 － 1 ( b) 所示將與毛皮摩擦過的塑料棒靠近水流能使水流發(fā)生彎曲，這一定是電荷之間發(fā)生的相互作用力．又如圖 1 － 2－ 2 所示，用絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的橡膠棒，它們之
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