1.產(chǎn)生:由于地球的吸引而使物體受到的力,叫重力。
3.力的分類:
(1)按性質(zhì)命名的力:重力、彈力、摩擦力、電場力等;
(2)按效果命名的力:拉力、壓力、動力、阻力、向心力等。
2.力的作用效果:使物體產(chǎn)生加速度或發(fā)生形變。
1.力的基本特性:
物質(zhì)性(施力物體、受力物體)、相互性、矢量性(力的三要素、力的圖示、力的示意圖)
3、(1)F=0 (2)F′=1.92×10-9N
3.在氯化銫晶體中,一價氯離子Cl-與其最鄰近的八個一價銫離子Cs+構(gòu)成如圖所示的立方晶結(jié)構(gòu)。
(1)求氯離子所受的庫侖力;
(2)假設圖中箭頭所指處缺少一個銫離子(稱作晶格缺陷),求此時氯離子所受的庫侖力。
答案:1、ABC 2、B
2.使用電的金屬球靠近不帶電的驗電器,驗電器的箔片開。下列各圖表示驗電器上感應電荷的分布情況,正確的是( )
A B
C D
1.圖中a、b為兩帶正電的小球,帶電量都是q,質(zhì)量分別為M和m;用一絕緣彈簧聯(lián)結(jié),彈簧的自然長度很小,可忽略不計,達到平衡時,彈簧的長度為d0。現(xiàn)把一勻強電場作用于兩小球,場強的方向由a指向b,在兩小球的加速度相等的時刻,彈簧的長度為d。( )
A.若M=m,由d=d0
B.若M>m,則d>d0
C.若M<m,則d<d0
D.d=d0與M、m無關
3.關于靜電常量k:k為靜電常量,在國際單位制中,k=________.它的單位為導出單位.k的物理意義是:_______________________________
知識點一電荷守恒定律的理解
兩個帶有異種電荷的導體,接觸后先發(fā)生正負電荷的中和,然后再進行電荷的重新分配,若不受外界影響,兩個外形完全相同的導體接觸后所帶電荷量相等.
[應用1]兩個相同的金屬小球所帶電量不同,小球間相距一定距離時有相互作用的庫侖力。如果將它們相互接觸一下,再放到原來的位置,則兩金屬小球之間庫侖力的變化情況是( )
A、如果相互接觸前庫侖力是引力,則相互接觸后庫侖力仍是引力
B、如果相互接觸前庫侖力是引力,則相互接觸后庫侖力是斥力
C、如果相互接觸前庫侖力是斥力,則相互接觸后庫侖力一定增大
D、如果相互接觸前庫侖力是斥力,則相互接觸后庫侖力一定減小
導示: 如果相互接觸前庫侖力是引力,則兩個電荷是異種電荷,它們相互接觸中和后帶等量同種電荷,帶電性質(zhì)與原來電量大的相同,所以庫侖力是斥力。如果相互接觸前庫侖力是斥力,則兩個電荷是同種電荷,它們相互接觸后帶等量同種電荷,電量乘積比原來大,則相互接觸后庫侖力一定增大。
故選BC。
本題中用到數(shù)學中定和求積的極值問題,即兩個變量和一定,當兩者相等時,積有最大值。
知識點二庫侖定律的適用條件
庫侖定律的適用條件是真空中的點電荷.當兩個較大的金屬球距離較近時,由于異種電荷相互吸引、同種電荷相互排斤,使電荷的分布發(fā)生變化,電荷間的距離不再是兩球心間的距離.
[應用2]半徑為R的兩個較大金屬球放在絕緣桌面上,若兩球都帶等量同種電荷Q時相互之間靜電力為F1,兩球帶等量異種電荷Q與-Q時靜電力為F2,則( )
A.F1>F2 B.F1 < F2
C.F1= F2 D.不能確定
導示: 題中放在桌面上的是兩個較大金屬球,因此不能把它們當作點電荷;若兩球都帶等量同種電荷Q時,因為同性相斥,電荷之間的距離大于兩球心之間距離;兩球帶等量異種電荷Q與-Q時,因為異性相吸,電荷之間的距離小于兩球心之間距離;根據(jù)庫侖定律公式可知F1 < F2。
故選B。
類型一同一直線上三個電荷平衡問題
[例1]如圖所示,q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷,已知q1與q2之間的距離為L1 , q2與q3之間的距離為L2,且每個電荷都處于平衡狀態(tài).則
(1)如果q2為正電荷,則q1為 電荷,q3為 電荷.
(2)q1、q2、q3三者電量大小之比是
: :
導示:(1)每個電荷均處于平衡狀態(tài),即要求每個電荷所受合力應為零,因q2為正電荷,顯然q1 、q3應為負電荷.
(2)由庫侖定律,可得平衡方程:
對q1有:
對q2有:
對q3有:
解以上三式得:q1:q2:q3=
答案(1)負 負
(2)
三個點電荷受庫侖力平衡,則三個電荷一定共線,且同種電荷在兩邊,中間為異種電荷,電量最小;旁邊與中間的距離近,電量應小,距離遠,電量應大。可簡單記為“同夾異、大夾小、近小遠大”。
類型二庫侖定律與平衡條件的結(jié)合問題
庫侖定律在力學中應用問題多以平衡狀態(tài)出現(xiàn),正確受力分析是解決此類問題的關鍵。
[例2]豎直墻面光滑且絕緣,地面粗糙也絕緣,小球A、B帶有同種電荷,用指向墻面的水平力F作用于小球B.兩球分別靜止在豎直墻面和水平地面上,如圖所示,若將小球B向左推動少許,當兩球重新達到平衡時,作用于B的水平力仍為F,與原來的平衡狀態(tài)相比較( )
A.地面對B球摩擦力變大
B.地面對B球支持力變大
C.豎直墻面對小球A的彈力變大
D.AB兩球之間距離變大
導示: 本題先用整體法分析A、B受力,可知B受地面支持力與整體重力相等,故地面對B球支持力不變;然后再分別隔離A、B進行受力分析,易知地面對B球摩擦力、豎直墻面對小球A的彈力都變小,A、B之間的庫侖力也變小,兩球之間的距離變大。故選D。
類型三評價分析題
[例3]我們知道,驗電器無法定量測定物體的帶電量.學校實驗室也沒有其他定量測定電量的儀器.某研究性學習小組設計了一定量測定輕質(zhì)小球帶電量的方案如下:取兩個完全相同的輕質(zhì)小球,用天平測出小球的質(zhì)量m,然后讓小球帶上相同的電量Q,并將兩個帶電小球用相同的絕緣輕質(zhì)細線如圖所示懸掛(懸線長度遠大于小球半徑),測出穩(wěn)定后懸線偏離豎直方向的夾角θ等物理量,從而算出小球的電量Q.你認為該設計方案是否可行,若可行,則還需測量哪些物理量才能求出小球所帶的電量,用字母表示該物理量,并寫出小球所帶電量的表達式及其推導的過程.若不可行,請寫出你的實驗方案和相應的計算表達式及其推導過程.
導示:可行。
為了測量小球所帶的電量,還需測量懸線懸點到球心的距離L(或懸線的長度).
設當小球處于如圖所示的位置時兩球相距r,由牛頓第三定律可知,兩個帶電小球之間的庫侖力大小相等,設為F.
對A球有:
由力的平衡條件得:
由幾何關系可得:
由以上各式得:
故:
2.適用條件:庫侖定律適用于____________。對可以視為點電荷的兩個帶電體間也可用庫侖定律.
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