20xx教科版高中物理選修3-1第一章第2節(jié)庫侖定律課時作業(yè)-展示頁
2024-12-10 13:31本頁面
【正文】 ．負(fù)電，放在 Q2的右方 C．正電，放在 Q1的左方 D．正電，放在 Q2的右方 答案 BD 【方法技巧練】 一、用對稱法計算庫侖力 7．如圖 2所示，半徑為 R 的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為＋ Q 的電荷，另一電荷量為＋ q 的點電荷放在球心 O 上，由于對稱性，點電荷受力為零，現(xiàn)在球 殼上挖去半徑為 r(r?R)的一個小圓孔，則此時置于球心的點電荷所受力的大小為多少？方向如何？ (已知靜電力常量 k) 圖 2 答案 kqQr24R4 由球心指向小孔中心 解析 如右圖所示，由于球殼上帶電均勻，分成無數(shù)個小部分，每一小部分都可看成點電荷，原來每條直徑兩端的兩個小部分對球心＋ q的力互相平衡．現(xiàn)在球殼上 A處挖去半徑為 r 的小圓孔后，其他直徑兩端電荷對球心＋ q 的力仍互相平衡，剩下的 就是與 A 相對的 B處，半徑也等于 r的一小塊圓面上電荷對它的力 F， B處這一小塊圓面上的電荷量為： qB＝ π r24π R2Q＝ r24R2Q，由于半徑 r?R，可以把它看成點電荷．根據(jù)庫侖定律，它對球心＋ q 的作用力大 小為： F＝ kqBqR2 ＝ kr24R2QqR2 ＝kqQr24R4 其方向由球心指向小孔中心． 方法總結(jié) 電場中用對稱法求解電場力是解題中常用的方法，本題中對稱的兩點對球心的電荷的作用力為零．因此只需考 慮沒有找到對稱的電荷對球心電荷的作用力即可． 二、庫侖定律與牛頓定律的結(jié)合 8． A、 B兩帶電小球， A固定不動， B的質(zhì)量為 m，在庫侖力作用下， B由靜止開始運動．已知初始時 A、 B間的距離為 d， B的加速度為 a，經(jīng)過一段時間后 B的加速度為 a4，此時 A、 B間的距離應(yīng)為 ________． 答案 2d 解析 設(shè) A、 B兩球帶電荷量分別為 qA、 A 對 B 的靜電力 F＝ kqAqBd2 ， B 的加速度 a＝ kqAqBmd2① ，設(shè) B的加速度變?yōu)?a4時 兩球間的距離為 x，則 a4＝ kqAqBmx2 ② ，由 ①② 得 x＝ 2d. 方法總結(jié) 力學(xué)中用牛頓定律解題的方法在電學(xué)問題中同樣適用，只不過是比力學(xué)中多了一個庫侖力，解決此類問題的一般步驟為： (1)確定研究對象； (2)受力分析； (3)根據(jù)牛頓第二定律求解． 9．如圖 3 所示，在光滑絕緣的水平面上，固定著質(zhì)量相等的三個小球 a、 b、 c，三球在一條直線上，若釋放 a 球， a 球初始加速度為－ 1 m/s2(向右為正 )，若釋放 c球， c球初始加速度為 3 m/s2，當(dāng)釋放 b球時， b球的初始加速度應(yīng)是 多大？ 圖 3 答案 － 2 m/s2 解析 設(shè) a0＝ 1 m/s2，由牛頓第二定律， 對 a球有 Fba＋ Fca＝－ ma0， ① 對 c球有 Fac＋ Fbc＝ 3ma0， ② Fca和 Fac為一對作用力和反作用力，即 Fca＝－ Fac 同理－ Fba＝ Fab， Fcb＝－ Fbc. 由 ①② 得 Fba＋ Fbc＝ 2ma0， Fab＋ Fcb＝－ 2ma0， 即 ab＝－ 2 m/s2，方向向左． 1．對于庫侖定律，下面說法正確的是 ( ) A．庫侖定律是實驗定律 B．兩個帶電小球即使相距非常近，也能直接用庫侖定律 C．相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們之間的庫
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