教科版選修3-1：第一章靜電場學(xué)案2-資料下載頁
2024-12-08 22:43本頁面
【導(dǎo)讀】2．表達式：F＝kQ1Q2r2，其中k＝×109N·m2/C2，叫做靜電力常量.2．使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，小球所受作用力的大小如何變化？3．以上說明，哪些因素影響電荷間的相互作用力？1．庫侖定律的表達式：F＝kQ1Q2r2.式中的k為靜電力常量，數(shù)值為k＝×109_N·m2/C2.2．還有人根據(jù)F＝kQ1Q2r2推出當(dāng)r→0時，F(xiàn)→∞，正確嗎？已知空間中存在三個點電荷A、B、C，A對C的庫侖力是否因B的存在而受到影響？是否對C都有力的作用？是否考慮它的體積大小和形狀．能否把一個帶電體看做點電荷，不能以它的體積大小而論，解析C與A、B反復(fù)接觸，最后A、B、C三者所帶電荷量均分，所以F′F＝47，即F′＝47F.例3如圖2所示，分別在A、B兩點放置點電荷Q1＝＋2×10－14C和Q2＝－2×10－14C．在。＝×10－21N，方向平行于AB連線由B指向A.例4如圖3所示，兩個點電荷，電荷量分別為q1＝4×10－9C和q2＝－9×10－9C，分別
【正文】 10． 如圖 4 所示 ， 把一帶正電的小球 a放在光滑絕緣斜面上 ， 欲使球 a能靜止在斜面上 ， 需在 MN間放一帶電小球 b， 則 b應(yīng) ( ) 圖 4 A． 帶負電 ， 放在 A點 B． 帶正電 ， 放在 B點 C． 帶負電 ， 放在 C點 D． 帶正電 ， 放在 C點 答案 C 解析 小球 a受到重力、支持力和庫侖力的作用處于平衡狀態(tài)時，才能靜止在斜面上 ． 可知只有小球 b帶負電、放在 C點才可使 a受合力為零，故選 C. 11． 如圖 5 所示 ， 在光滑絕緣水平面上放置 3個電荷量均為 q(q0)的相同小球 ， 小球之間用勁度系數(shù)均為 k0的相同輕質(zhì)彈簧絕緣連接 ． 當(dāng) 3 個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時 ， 每根彈簧長度為 k， 若不考慮彈簧的靜電感應(yīng) ， 則每根彈簧的原長為 ( ) 圖 5 A． l＋ 5kq22k0l2 B． l－kq2k0l2 C． l－ 5kq24k0l2 D． l－5kq22k0l2 答案 C 解析 本題考查庫侖定律及胡克定律的應(yīng)用 ． 以最左邊的小球為研究對象，其受到的彈簧的彈力等于其他兩個小球?qū)λ膸靵龀饬Φ暮停? 即 k0x ＝ kq2l2＋ k q24l2， 彈簧的原長為 l－ x＝ l－ 5kq24k0l2， C項正確 ． 6 所示 ， 把質(zhì)量為 g的帶電小球 A用絲線吊起 ， 若將帶電荷量為 ＋ 4 10－ 8 C 的小球 B靠近它 ， 當(dāng)兩小球在同一高度且相距 3 cm時 ， 絲線與豎直方向夾角為 45176。.g取 10 m/s2，則 ： 圖 6 (1)此時小球 B受到的庫侖力 F的大小為多少 ？ (2)小球 A帶何種電荷 ？ (3)小球 A所帶電荷量大小是多少 ？ 答 案 (1)2 10－ 3 N (2)負電荷 (3)5 10－ 9 C 解析 根據(jù)題給條件，可知小球 A處于平衡狀態(tài)，分析小球 A 受力情況如圖所示 ． mg：小球 A的重力 ． T：絲線的拉力 ． F：小球 B對小球 A的庫侖力 ． 三個力的合力為零 ． F＝ mgtan 45176。＝ 10－ 3 10 1 N＝ 2 10－ 3 N. 題中小球 A、 B都視為點電荷，它們相互吸引，其作用力大小 F＝ kqAqBr2 F＝ kqAqBr2 ＝ mgtan 45176。， 所以 qA＝ 2 10－ 3 ?3 10－ 2?2 109 4 10－ 8 C＝ 5 10－ 9 C. 小球 B受到的庫侖力與小球 A受到的庫侖力為作用力和反作用力，所以小球 B受到的庫侖力大小為 2 10－ 3 N． 小球 A與小球 B相互吸引，小球 B帶正電，故小球 A帶負電 ． 13． 如圖 7 所示 ， 一個掛在絕緣細線下端的帶正電的小球 B， 靜止在圖示位置 ， 若固定的帶正電小球 A的電荷量為 Q， B球的質(zhì)量為 m， 帶電荷量為 q， θ＝ 30176。， A和 B在同一條水平線上 ， 整個裝置處于真空中 ， 求 A、 B兩球間的距離 ． 圖 7 答案 3kQqmg 解析 如圖所示，小球 B受豎直向下的重力 mg、沿絕緣細線的拉力 T、 A對它的庫侖力 FC. 由力的平衡條件，可知 FC＝ mgtan θ 根據(jù)庫侖定律得 FC＝ kQqr2 解得 r＝ kQqmgtan θ＝ 3kQqmg 14． 已經(jīng)證實質(zhì)子 、 中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克組成的 ， 上夸克帶電荷量為 23e，下夸克帶電荷量為 － 13e， e為電子所帶電荷 量的大小 ． 如果質(zhì)子是由三個夸克組成的 ， 且各個夸克之間的距離都為 l， l＝ 10－ 15 m， 試計算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個夸克之間的靜電力 ． 答案 上夸克之間的靜電力為 N， 是排斥力 ； 上夸克與下夸克之間的靜電力為 N，是吸引力 解析 質(zhì)子帶電荷量為＋ e，所以它是由 2個上夸克和 1 個下夸克組成的 ． 按題意，三個夸克必位于等邊三角形的三個頂點處，這時上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為 Fuu＝ k23e23el2 ＝49ke2l2， 代入數(shù)據(jù)，得 Fuu＝ N，是排斥力 ． 上夸克與下夸克之間的靜電力為 Fud＝ k13e23el2 ＝29ke2l2 代入數(shù)據(jù)，得 Fud＝ N，是吸引力 ．
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