同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

2022-11-23 21:58:06

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

同种电荷库仑力的方向

一. 应用电荷守恒定律解决“电荷重新分布”问题

应用电荷守恒定律,应以“电荷重新分布”这个观点来理解分析问题,挖掘其隐含条件。

例1. 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电荷量+7Q,B带电荷量-Q,C不带电,将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B两球接触,最后移去C球,试问A、B两球间的库仑力变为原来的多少倍?

解析:题中所说的C与A、B反复接触之意,隐含了一个条件:A、B原先所带电荷量的总和,最后在三个相同的小球上均分,所以A、B两球最后的电荷量均为

,A、B两球原先有引力

A、B两球最后有斥力

以上两式相除可得

即A、B间的库仑力变为原来的

图1

解得

得

即第三个小球带负电,电荷量为Q的

图2

A. 动能和电荷量之比;

B. 动量和电荷量之比;

C. 速度和电荷量之比;

D. 质量和电荷量之比。

解析:负离子q做匀速圆周运动的向心力由+Q对它的库仑力提供,有

,可以得出A是正确的。

答案:A

四. 运用数学解题

例4. 两个形状相同的绝缘金属小球分别带有正、负电荷,固定在一定的距离上,今把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力与原来相比将:(设两球很小,均能看成点电荷)

A. 变小

B. 变大

C. 不变

D. 以上情况均可能

解析:由电荷守恒定律可知,两球相碰时,正负电荷首先中和,余下电荷重新分配。由于两球完全相同,则相碰后每个小球的带电量均为

。不妨设

两球后来作用力

两次力大小的变化

显然

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的正负取决于括号中的电量的取值范围。

令

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

当

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

时,即

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

时,

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

,即前后两次电场力大小不变。

当

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

时,即当

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

或

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

时,

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

,即电场力

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

当

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

时,即当

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

时,

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

,即电场力

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

综上所述,随着两球所带电量取值的不同,三种情况都有可能,故应选D。

五. 电荷间相互作用的动力学问题

电荷间相互作用的动力学问题,实际上是力学中变力作用下求加速度、速度等问题,一般题目要求电荷在某一点或某一时刻的加速度和速度,要用到牛顿第二定律和动量守恒定律等知识。

例5. 在光滑绝缘的水平面上,A、B两点分别放着质量为m和2m的两个带电小球,带电荷量分别为

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

和

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

。将两小球同时释放,已知释放时,

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的加速度为a,经过一段时间后,

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的加速度大小也是a,此时

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的速度大小为v,求此时

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的速度大小和加速度的大小各为多大?

解析:题中虽未说明两个小球的电性,但两球之间的库仑力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反,设

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的加速度为a时,库仑力大小为F,根据牛顿第二定律,有

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

,所以

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

。

取两球为系统,外力之和为零,由动量守恒定律可知

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

,所以

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

。

则得此时

同种电荷库仑力的方向,库仑力消失的后果

的加速度为2a,速度为2v。

库仑定律与力学规律的综合, 了库仑定律的大小和方向、牛顿运动定律、动量守恒定律、力的合成和分解等。一定要注意各部分知识的相互 和综合应用。

以上就是与同种电荷库仑力的方向相关内容,是关于库仑力的分享。看完库仑力消失的后果后,希望这对大家有所帮助!

上一篇:

水瓶座发飙真的恐怖,水瓶座的五大底线

下一篇:

已是最新文章

相关文章
返回顶部小火箭