高考总复习 - 43 - 电场 一、库仑定律 真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 221rqkqF 其中k 为静电力常量, k=9.0×10 9 Nm 2/c2 1.成立条件 ①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替 r)。 2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题 例 1. 在真空中同一条直线上的A、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? 解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2rkQqF ,F、k、q 相同时Qr ∴rA∶rB=2∶1,即C 在AB 延长线上,且 AB=BC。 ②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要 A、B 两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。由2rkQqF ,F、k、QA相同,Q∝r2,∴QC∶QB=4∶1,而且必须是正电荷。所以 C 点处引入的点电荷QC= +4Q 例 2. 已知如图,带电小球 A、B 的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O 点。静止时 A、B 相距为d。为使平衡时 AB 间距离减为d/2,可采用以下哪些方法 A.将小球 A、B 的质量都增加到原来的2 倍 B.将小球 B 的质量增加到原来的8 倍 C.将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半 D.将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球 B 的质量增加到原来的2 倍 解:由 B的共点力平衡图知LdgmFB,而2dQkQFBA,可知3mgLQkQdBA,选 BD 3.与力学综合的问题。 例 3. 已知如图,光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球 A、B,带电量分别为-2Q 与-Q。现在使它们以相同的初动能 E0(对应的动量大小为p0)开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和 E2,动量大小分别为p1和 p2。有下列说法:①E1=E2> E0,p1=p2> p0 ②E1=E2= E0,p1=p2= p0 ③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 ④两球必将同时...