文档内容
知识点 59:电场力的理解及应用
考点一:电场力(库仑力)的计算问题
题型一:点电荷之间电场力(库仑力)的计算
【知识思维方法技巧】
(1)二个点电荷之间的电场力(库仑力)大小满足库仑定律F=k(将q 、q 绝对值代入
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公式计算),r指两点电荷间的距离。库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,即
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。带电体在电场中受到的电场力 F=qE(将q绝对
值代入公式计算),正电荷的受力方向与电场场强方向相同,负电荷的受力方向与电场场
强方向相反。
(2)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时,要用平行四边形定则求合力。
类型一:库仑定律与电荷守恒定律的结合
【知识思维方法技巧】
两个完全相同的带电金属球接触时电荷的分配规律:
(1)如果接触前两金属球带同种电荷,电荷量分别为q 和q ,两球接触时,总电荷量平
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均分配,两球的电荷量都等于。
(2)如果接触前两金属球带异种电荷,电荷量分别为q 和q ,且q >q ,接触时,先中和
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再将剩余的电荷量(q-q)平均分配,两球的电荷量都等于。
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【典例1a基础题】两个完全相同的金属小球,所带电荷量多少不同,相距一定的距离时,
两个金属球之间有相互作用的库仑力,如果将两个金属球相互接触一下后,再放到原来的
位置,则两球的作用力变化情况是( )
A.如果相互接触前两球的库仑力是引力,则相互接触后的库仑力仍是引力
B.如果相互接触前两球的库仑力是引力,则相互接触后的库仑力为零
C.如果相互接触前两球的库仑力是斥力,则相互接触后的库仑力仍是斥力
D.如果相互接触前两球的库仑力是斥力,则相互接触后的库仑力是引力
【典例1a基础题】【答案】C
【解析】如果相互接触前两球的库仑力是引力,且两球带不等量的异种电荷,则相互接触
后的库仑力是斥力,A、B错误.如果相互接触前两球的库仑力是斥力,则两球带同种电
荷,则相互接触后带等量的同种电荷,相互间的库仑力仍是斥力,C正确,D错误.
【典例1基础题对应练习】半径相同的两个金属球A、B带有等量的电荷(均可视为点电
荷),相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小为F.今让第三个半径相同的不带电的金
属球C先后与A、B两球接触后移走,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小为( )
A. F B. F C. F D. F
【典例1a基础题对应练习】【答案】A
【解析】A、B两球相互吸引,说明它们带异种电荷,假设A、B的电荷量分别为+q和-
q,当第三个不带电的C球与A球接触后,A、C两球的电荷量平分,每球所带电荷量均为
q′=+ ,当再把C球与B球接触后,两球的电荷先中和,再平分,每球所带电荷量为 q″
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学科网(北京)股份有限公司=- ,由库仑定律有F=k 知,当移开C球后,由于r不变,A、B两球之间的相互作用
力大小为F′= ,A正确.
类型二:库仑力的叠加计算
【知识思维方法技巧】
某个点电荷同时受几个点电荷的作用时,要用平行四边形定则求合力。
【典例1b基础题】(多选)如图所示,坐标系中有两个带电荷量分别为+Q和+3Q的点电荷。
在C处放一个试探电荷,则试探电荷所受电场力的方向可能是选项图中的( )
【典例1b基础题】【答案】BD
【解析】根据点电荷形成的电场E=k,可在C处画出场源电荷分别为+3Q、+Q电场线
的示意图,根据平行四边形定则作出合场强的大小及方向,若试探电荷为正电荷,则所受
的电场力与场强方向相同,若试探电荷为负电荷,则所受的电场力与场强方向相反,选项
B、D正确,A、C错误。
题型二:均匀带电球体(球壳)与点电荷之间电场力的计算
【知识思维方法技巧】
(1)对于均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r指球心与点电荷间
的距离。可以用挖补法思维求库仑力。
(2)对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布及不均匀分布情况,如图所示.同
种电荷:F<k;异种电荷:F>k.
【典例2基础题】有两个半径为r的金属球如图放置,两球表面间距离为3r。今使两球带
上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F,那么( )
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学科网(北京)股份有限公司A.F=k B.F>k
C.F