第一节 电荷 库仑定律
典型例题1——电荷之间的相互作用
绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图所示.现使b带电,则( )
A、a、b之间不发生相互作用
B、b将吸引a,吸住后不放开
C、b立即把a排斥开
D、b先吸引a,接触后又把a排斥开
解析 由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以b首先将其近旁的轻质小球a吸引并使之互相接触,a、b接触后将带上同种电荷,由于同种电荷互相排斥,故最终b又把a排斥开.综上所述,本题正确选项为D.
典型例题2——电荷之间作用力的合成
两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示A处电荷带正电 ,B处电荷带负电 ,且 ,另取一个可以自由移动的点电荷 放在AB直线上.欲使整个系统处于平衡状态,则( )
A、 为负电荷,且放于A左方 B、 为负电荷,且放于B右方
C、 为正电荷,且放于AB之间 D、 为正电荷,且放于B右方
解析 根据库仑定律,首先可以肯定, 只能位于AB直线上.因为每一个电荷都受到另两个电荷的静电力作用,且 和 是异种电荷,它们对 的作用力一为吸引力,一为排斥力,故 不可能位于A、B之间;又 ,要 处于平衡状态,则 应距 较远,故 应位于A的左侧考虑到 、 也要处于平衡, 必须带负电.
综上所述,本题正确选项为A.
典型例题3——中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律的内容综合
如图所示,半径相同的两个金属小球A、B,带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A. B. C. D.
解析:因A、B间有吸引力,故A、B带异种电荷,设A带电量 ,B带电量 ,又C不带电,它与A接触后 ,
再与B接触
根据库仑定律
故选A.
评析 本题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律.利用库仑定律讨论电荷间相互作用力时,通常不将电荷的正、负代入公式,而只计算电荷间相互作用力的大小,力的方向根据同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引来判断.