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库仑定律作用下的平衡问题

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库仑力作用下的平衡问题 1 / 12 库仑力作用下的平衡问题 库仑力作为一种新的作用力,是在电场中首次被接触到的。但它是一种特殊的电场力,原因是它仅仅适用于点电荷之间。 对于一个力,首先要会计算大小,会判断方向。但既然是力,那么和我们之前学习过的重力、摩擦力就没什么区别。也就是说:存在我们在力学中都会遇到的平衡问题和动力学问题 库仑力作用下的平衡问题有两类: 第一类:三电荷的平衡问题 结论:三点共线、两同一异、两大一小、近小远大。但是只能用来定性的分析一些选择题。如果要具体计算电荷的位置和电荷量大小,只能对其做受力分析了。 第二类:库仑力作用下的三力平衡问题(静态平衡问题和动态平衡问题) 静态平衡问题 单体的静态平衡问题: 单直线上的平衡问题(库仑力方向与重力方向共线) 不在同一直线上的平衡问题(三力平衡问题)。处理方法:矢量三角形法和正交分解法 单体的动态平衡问题: 最常见的是一种漏电问题(相似三角形解) 多题的静态平衡问题: 整体法和隔离法分析 库仑力作用下的动力学问题: 对于两个电荷的运动问题一般可以采取整体法和隔离法分析。 典型例题剖析 例 1:★★★a、b 两个点电荷,相距 40cm,电荷量分别为 q1 和 q2,且 q1=9q2,都是正电荷;现引入点电荷 c,这时 a、b、c 三个电荷都恰好处于平衡状态。试问:点电荷 c 的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方? 【分析】:1.引入新的电荷,先分析这个点电荷应该在什么地方,(根据所受库仑力的方向定性判断)c 为正、负电荷时分别讨论 2.再分析可能受了平衡的位置,(两个库仑力作用下的平衡问题 2 / 12 位置),定性分析库仑力大小,确定一个位置3、列方程计算(若算 c 的电荷量,不能以 c 为研究对象(a 或者 b 均可)) 【答案】:c 带负电;距离 a30cm;电荷量大小9/16q2 【结论】:两同夹一异,两大夹一小,近小远大。从新来看上面的问题:c 只能在 ab的中间,靠近 b 远离 a。 知识点三:库仑定律作用下物体的平衡问题 例2:★★如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球 B 静止在图示位置。固定的带正电荷的A 球电荷量为 Q,B 球质量为 m、电荷量为 q,丝线与竖直方向的夹角为 θ,A 和 B 在同一水平线上,整个装置处在真空中,求 A、B 两球间的距离。 【分析】:库仑力作用下的三力平衡问题,根据平衡方程求解! 【答案】 例3:★★两个大小相同的...

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