20xx粵教版高中物理選修3-112探究靜電力(已改無錯字)
2022-12-31 02:05:47 本頁面
【正文】 0－ 14 C ，在 AB 的垂直平分線上有一點 C ，且 AB ＝ AC ＝ BC ＝ 6 10－ 2 m ．如果有一個電子在 C點，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 點同時受 A 、 B 點電荷對其的作用力 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)多個帶電體同時存在時，每兩個帶電體間的庫侖力都遵守庫侖定律．某一帶電體同時受到多個庫侖力作用時可利用力的平行四邊形定則求出其合力．這就是庫侖力的疊加原理． 【變式 2 】 如圖 1 － 2 － 4 所示，等邊三角形 ABC ，邊長為 L ，在頂點 A 、 B 處有等量異種點電荷 Q A 、 Q B . Q A ＝＋ Q ， Q B ＝－ Q ，求在頂點 C 處的點電荷＋ Q C 所受的靜電 力． 圖 1 － 2 － 4 Q B 對 Q C 作用力： F B ＝ kQ B Q CL2 ，異種電荷相吸， 因為 Q A ＝ Q B ，所以 F A ＝ F B ， Q C 受力的大?。?F 1 ＝ F A ＝ F B ＝ k CL2 ，方向為平行 AB 連線向右 解析 帶電小球 C 受力情況如圖所示， Q A 、 Q B 對 Q C 的作用力大小和方向都不因其他電荷的存在而改變，仍然遵守庫侖定律． Q A 對 Q C 作用力： F A ＝ kQ A Q CL2 ，同種電荷相斥， 答案 k CL 2 ，方向平行 AB 連線 向右 庫侖力作用下的非平衡問題 【典例 3 】 有 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 的加速度變?yōu)閍4，此時， A 、 B 間的距離應(yīng)為多少？ 解析 如圖所示，設(shè) A 、 B 的帶電量分別為 q q2. B 的加速度為a4時， AB 間的距離為 x . 由庫侖定律和牛頓第二定律可得： kq1q2d2 ＝ ma ， ① kq1q2x2 ＝ ma4， ② 聯(lián)立 ①② 求得： x ＝ 2 d . 答案 2 d 【 變式 3】 (雙選 )(山東煙臺統(tǒng)考 )兩個帶有同種電荷的小球 A、 B，放在光滑絕緣水平面上，其中小球 A固定，小球 B只在庫侖力作用下由靜止開始沿水平面運動，在運動過程中，小球 B的加速度 a和速度 v的變化是 ( )． A． a一直在增大 B． a一直在減小 C． v一直在增大 D． v一直在減小 解析 B 在 A 的靜電斥力的作用下，向遠(yuǎn)離 A 的方向做加速運動， A 、 B 間隔越來越遠(yuǎn)，由牛頓第 二定律得 kq A q Br2 ＝ m B a
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