【正文】 m 2 /C 2 9 .0 10 9 N 一、點(diǎn)電荷的理解及應(yīng)用 1 ． 點(diǎn)電荷是理想化的物理模型 點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化的模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并不存在． 2 ． 帶電體看成點(diǎn)電荷的條件 如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響很小，就可以忽略帶電體的形狀、大小等次要因素，只保留對問題有關(guān)鍵作用的電荷量，帶電體就能看成點(diǎn)電荷．這樣處理會使問題大為簡化，對結(jié)果又沒有太大的影響， 是物理學(xué)上經(jīng)常用到的方法． 3 ． 點(diǎn)電荷只具有相對意義 點(diǎn)電荷是一個(gè)相對的概念，一個(gè)帶電體能否看做點(diǎn)電荷，是相對于具體問題而言的，不能單憑其大小和形狀確定． 例如：一個(gè)半徑 10 c m 的帶電圓盤，如果考慮它和 10 m 處某個(gè)電子的作用力，就完全可以把它看做點(diǎn)電荷；而如果這個(gè)電子離圓盤只有 1 m m ，那么這一帶電圓盤又相當(dāng)于一個(gè)無限大的帶電平面． 另外，帶電體的線度比相關(guān)的距離小多少時(shí)才能看做點(diǎn)電荷，還與問題所要求的精度有關(guān)．從宏觀意義上討論電子、質(zhì)子等帶電粒子時(shí)，完全可以把它們視為點(diǎn)電荷． 4 ． 注意區(qū)分點(diǎn)電荷與元電 荷 ( 1) 元電荷是電荷量，點(diǎn)電荷是帶電體的抽象．兩者的內(nèi)涵不同． ( 2) 電子、質(zhì)子的帶電量等于元電荷，研究宏觀問題時(shí)，電子、質(zhì)子均可看做點(diǎn)電荷．點(diǎn)電荷的帶電量可能較大也可能較小，但一定是元電荷的整數(shù)倍． 二、對庫侖定律的理解 1 ．適用范圍：適用于真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用． ( 1) 在空氣中庫侖定律也近似成立． ( 2) 對于不能看成點(diǎn)電荷的帶電體不能直接應(yīng)用庫侖定律求解，但我們可以用一組點(diǎn)電荷來替代實(shí)際的帶電體，從而完成問題的求解． ( 3) 兩個(gè)均勻帶電球體間的庫侖力也可利用庫侖定律計(jì)算，此時(shí)， r 應(yīng)指兩球體的球 心距． 2 ．當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí)，每一對帶電體間的庫侖力仍遵守庫侖定律．某一帶電體同時(shí)受多個(gè)庫侖力作用時(shí)，可利用力的平行四邊形定則求出其合力． 3 ．庫侖定律中的常量 k ，只有在采用國際單位制單位時(shí)，它的值才是 109 N2 Q Qr2 ＝7 kQ2r2 . 所以F ′F＝47. 答案 47 【典例 2 】 如圖 1 － 2 － 3 所示，在 A 、 B 兩點(diǎn)分別放置點(diǎn)電荷Q1＝＋ 2 10－ 14 C 和 Q2＝－ 2 10－ 14 C ，在 AB 的垂直平分線上有一點(diǎn) C ，且 AB ＝ AC ＝ BC ＝ 6 10－ 2 m ．如果有一個(gè)電子在 C點(diǎn)，它所受的庫侖力的大小和方向如何？ 圖 1 － 2 － 3 解析 電子在 C 點(diǎn)同時(shí)受 A 、 B 點(diǎn)電荷對其的作用力 FA、 FB，如圖所示，由庫侖定律 F ＝ kq1q2r2 得 F A ＝ F B ＝ kQ1qr2 ＝ 1092 10－ 14 10－ 19? 6 10－ 2?2 N ＝ 10－ 21 N ．由平行四邊形定則和幾何知識得：靜止在 C 點(diǎn)的電子受到的庫侖力大小為 F ＝FA＝ FB＝ 10－ 21 N ，方向平行于 AB 向左． 答案 10 － 21 N 方向平行于 AB 向左 借題發(fā)揮 當(dāng)多個(gè)帶電體同時(shí)存在時(shí)，每兩個(gè)帶電