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2.库仑定律
课标准 素养目标
1.知道点电荷模型。 2.知道两个点电荷间相互作用的规律。 3.体会探究库仑定律过中的科学思维和法。 1.点电荷模型及条件、库仑定律。 (物理观念) 2.总结带电体简为点电荷的条件。理解库仑定律及库仑扭秤实验。 (科学思维) 3.在定性实验基础上感受电荷间的相互作用规律。用类比法理解质点和点电荷。 (科学探究)
高端教学引领
【教学建议】
1.点电荷模型:
任务 建议
点电荷 通过对具体事例的分析得出带电体能看作点电荷的条件(可结合质点的理解类比分析)
2.库仑定律的含义和应用:
任务 建议
库仑定律 通过对实验的分析,总结出影响电荷间相互作用力的因素;通过例题理解其应用
3.静电力计算:(含静电力的叠加和静电力作用下的平衡)
任务 建议
静电力的叠加 理解静电力的矢量性,遵从平行四边形定则
静电力作用下的平衡 正确对物体受力分析,注意是否考虑重力
【情境导引】
　　将两个气球充气后挂起来,让它们碰在一起(图甲)。用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分(图乙)。放开气球后,你观察到什么现象 你能解释这个现象吗
　　问题导引:
　　1.两个气球之间的作用力的向有什么特点
　　2.两个气球之间的作用力的大小有什么特点
课前自主学习
一、电荷之间的作用力
1.点电荷:
当实际带电体的大小远小于它们之间的距离,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽时,这样的带电体可看作点电荷,它是理想的物理模型。
2.库仑定律:
(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次成反比,作用力的向在它们的连线上。电荷之间存在着的相互作用力称为静电力或库仑力。
(2)表达式:F=k,其中k叫静电力常量,k=9.0×109 N·m2/C2。
(3)适用条件:在真空中静止的点电荷。
二、静电力计算
(1)库仑是一个非常大的电荷量单位。通常,一把梳子和衣袖摩擦后所带的电荷不到百分之一库仑,但天空中发生闪电之前,巨大的云层中积累的电荷量可达几百库仑。
(2)库仑定律描述的是两个点电荷之间的作用力。如果存在两个以上点电荷,那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力。两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和。
【易错辨析】
(1)计算真空中两个点电荷间的相互作用力时,均可以使用公式F=k。 (　　)
(2)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想模型。 (　　)
(3)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。 (　　)
(4)实验表明两个带电体(所带电荷量一定)的距离越大,作用力就越小。 (　　)
(5)静电力具有力的一切性质,静电力之间可以叠加,也可以与其他力叠加。 (　　)
提示:(1)×。只有计算真空中静止的点电荷之间的作用力时才可以使用公式F=k。
(2)√　(3)×。电荷之间的作用力一定和电荷间距离的二次成反比。　(4)√　(5)√
课堂合作探究
主题一　影响电荷相互作用的因素
任务　探究影响电荷间相互作用力的因素
【实验情境】
如图,O是一带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。利用此装置探究影响电荷间相互作用力的因素。
【问题探究】
试结合上述情境,讨论下列问题:
(1)在本实验中,电荷间相互作用力的大小与丝线偏离竖直向的夹角大小有什么关系
提示:丝线偏离竖直向的夹角越大,说明二者的相互作用力越大;反之则越小。
(2)在电荷量不变的情况下,探究电荷间作用力与电荷间距离的关系时,应怎样操作 实验结论是什么
提示:把一带正电的球A放在实验台上,用丝线悬挂一带正电的小球B于铁架台上。移动球A,观察丝线偏离竖直向的夹角随A、B间距离的变而变的情况。
实验结论:两电荷之间的作用力随它们之间距离的增大而减小,随距离的减小而增大。
(3)在电荷间距离不变的情况下,探究电荷间作用力与电荷量的关系时,应怎样操作 实验结论是什么
提示:保持电荷间距离不变,分别用带不同电荷量的小球A做实验,观察小球B的丝线偏离竖直向的角度随电荷量的变而变的情况。
实验结论:两电荷间的作用力随电荷量的增大而增大,随电荷量的减小而减小。
【结论生成】
探究影响电荷间相互作用力的因素的法
实验 原理
法(控制 变量法) 探究电荷间作用力与距离的关系(电荷量不变) 探究电荷间作用力与电荷量的关系(电荷间距离不变)
实验操作 保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变情况 改变小球带电荷量q,观察夹角θ变情况
实验现象 r变大,θ变小 r变小,θ变大 q变大,θ变大 q变小,θ变小
实验结论 电荷间的作用力与距离有关,与电荷量有关
【典例示范】
(2025·广元高二检测)某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。如图,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上的带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的P1、P2、P3等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直向的夹角依次　　　　,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力　　　　　　。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的法是　　　　　(选填正确选项前的字母)。
A.等效替代法 B.理想实验法
C.控制变量法 D.微小量放大法
【解析】(1)把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的P1、P2、P3等位置,由题图可知小球B平衡后丝线偏离竖直向的夹角依次减小;设细线与竖直向夹角为θ,根据平衡条件可得mgtanθ=F,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,θ减小,则两小球间静电力减小。
(2)根据题意,保持电荷量不变,只改变距离,研究力的变情况,或者保持距离不变,改变电荷量,研究力的变情况,所以实验采用的法是控制变量法。故选C。
答案:(1)减小　减小　(2)C
【探究训练】
如图,某同学为研究静电力大小的影响因素,用轻质绝缘细线将带电小球A悬挂在铁架台上B点,细线长度远大于小球直径,在B点正下固定一带电小球C。两球静止时,细线与竖直向呈一定夹角。某时刻起,小球A缓慢漏电,开始在竖直平面内缓慢运动,在小球A运动过中,细线的拉力大小变情况是 (　　)
A.一直增大 B.一直减小
C.一直不变 D.先增大后减小
【解析】选C。根据题意,对小球A受力分析,如图所示。
由相似三角形有,小球A缓慢漏电,细线与竖直向的夹角减小,在竖直平面内缓慢运动,小球处于平衡状态,由于BC和AB的长度不变,则细线的拉力大小一直不变。故C正确。
主题二　库仑定律的含义和应用
【实验情境】
有一个半径为20 cm的带电圆盘,距离圆盘某处有一个电子。
【问题探究】
(1)能否把带电圆盘看作点电荷
提示:能否把带电圆盘看作点电荷,不能只看大小,要视具体情况而定。若考虑它与10 m远处的一个电子的作用力时,完可以把它看作点电荷;若电子距圆盘只有1 mm,这一带电圆盘就相当于一个无限大的带电平面,因而不能看作点电荷。
(2)若圆盘不能看作点电荷,圆盘和电子间是否就不存在库仑力
提示:仍存在库仑力,只不过库仑力大小不再满足库仑定律。
(3)在情境中根据F=k,当带电圆盘与电子的距离r→0时,带电圆盘与电子间的作用力F→∞,这种说法正确吗
提示:不正确。因为当r→0时,两个带电体已经不能看作点电荷,不能直接用库仑定律来计算它们之间的相互作用力。
【结论生成】
1.对点电荷的理解:
(1)点电荷是物理模型:只有电荷量,没有大小、形状的理想的模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。
(2)带电体看成点电荷的条件:如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,带电体就能看成点电荷。
2.对库仑定律的四点理解:
(1)适用条件:库仑定律成立的条件是真空中两个点电荷间的相互作用力。但空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算。
(2)库仑力的合成:空间中有多个电荷时,某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的库仑力的矢量和(力的合成)。
(3)库仑力的性质:两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律,即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力。不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大。
(4)库仑力的计算:用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别。
【典例示范】
(2025·东营高二检测)如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k,ab=bc=l,∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为 (　　)
A. B. C. D.
【解析】选D。 b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑吸引力,由库仑定律可得F1=F2=,两力的夹角成120°,则两个力的合力大小为F=2F1cos60°=, D正确,A、B、C错误。
【探究训练】
(2025·济南高二检测)如图所示,直角坐标系中三个可以看成点电荷的相同的导体球固定在坐标轴上,AB=AC=L,A、B、C的带电量分别为2q、5q、-11q,三个电荷距离足够远,互不影响,另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走,已知静电常量为k,则关于A受到的电场力说法正确的是 (　　)
A.大小为,向沿第四象限 B.大小为,向沿第三象限
C.大小为,向沿第四象限 D.大小为,向沿第三象限
【解析】选A。一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走,则最终A、B、C的电荷量分别为qA=qD==q,qB=q'D==3q,qC=q″D==-4q,B对A的库仑斥力向沿y轴负向,大小为F1=k,C对A的库仑引力向沿x轴正向,大小为F2=k,则A受到的电场力向沿第四象限,大小为F=,A正确,B、C、D错误。
【课堂回眸】
课堂学业达标
1.下列关于点电荷的说法正确的是 (　　)
A.任何带电球体都可以看成电荷部集中于球心的点电荷
B.球状带电体一定可以看成点电荷
C.点电荷就是元电荷
D.一个带电体能否看成点电荷应视具体情况而定
【解析】选D。一个带电球体能否看成点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断,因此选项D正确,A、B错误;元电荷是最小的电荷量,点电荷是带电体的理想,两者的内涵不同,因此选项C错误。
2.两个半径相等、体积不能忽的金属球相距为r,它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小的关系是 (　　)
A.F1>F2　B.F1【解析】选B。根据库仑定律F=k可知,r是两点电荷的间距,因此当带同种电荷时,作用距离大于球心间间距;当带异种电荷时,作用距离小于球心间间距,所以库仑力大小关系为F13.如图所示,等边三角形ABC的边长为L,在顶点A、B处有等量异种点电荷QA、QB,QA=Q,QB=-Q,求在顶点C处的电荷量为QC的点电荷所受的静电力。
【解析】题目没有说明QC的电性,解答时需考虑两种情况:QC为正电荷或QC为负电荷。当QC为正电荷时,受力情况如图所示,
QA、QB对QC的作用力大小和向都不因其他电荷的存在而改变,仍然遵循库仑定律。QA对QC的作用力FA=k,同种电荷相斥。
QB对QC的作用力FB=k,异种电荷相吸。
因为QA=QB,所以FA=FB,
QC受力的大小FC=FA=FB=k,向为平行于AB连线向右。
同理,当QC为负电荷时,FC=FA=FB=k,向平行于AB连线向左。
答案:见解析(共37张PPT)
2.库仑定律
01
02
03
高端教学引领
课前自主学习
课堂合作探究
04
课堂学业达标
课标准 素养目标
1.知道点电荷模型。 2.知道两个点电荷间相互作用的规律。 3.体会探究库仑定律过中的科学思维和法。 1.点电荷模型及条件、库仑定律。(物理观念)
2.总结带电体简为点电荷的条件。理解库仑定律及库仑扭秤实验。(科学思维)
3.在定性实验基础上感受电荷间的相互作用规律。用类比法理解质点和点电荷。(科学探究)
01
高端教学引领
【教学建议】
1.点电荷模型:
任务 建议
点电荷 通过对具体事例的分析得出带电体能看作点电荷的条件(可结合质点的理解类比分析)
2.库仑定律的含义和应用:
任务 建议
库仑定律 通过对实验的分析,总结出影响电荷间相互作用力的因素;通过例题理解其应用
3.静电力计算:(含静电力的叠加和静电力作用下的平衡)
任务 建议
静电力的叠加 理解静电力的矢量性,遵从平行四边形定则
静电力作用下的平衡 正确对物体受力分析,注意是否考虑重力
【情境导引】
　　将两个气球充气后挂起来,让它们碰在一起(图甲)。用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分(图乙)。放开气球后,你观察到什么现象 你能解释这个现象吗
　　问题导引:
　　1.两个气球之间的作用力的向有什么特点
　　2.两个气球之间的作用力的大小有什么特点
02
课前自主学习
一、电荷之间的作用力
1.点电荷:
当实际带电体的大小_______它们之间的距离,以致带电体的形状、大小及
电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以_____时,这样的带电体可看
作点电荷,它是理想的物理模型。
远小于
忽
2.库仑定律:
(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积
成_____,与它们的距离的二次成_____,作用力的向在它们的_____上。
电荷之间存在着的相互作用力称为_______或库仑力。
(2)表达式:________,其中k叫静电力常量,k=_______________。
(3)适用条件:在真空中静止的_______。
正比
反比
连线
静电力
F=k
9.0×109 N·m2/C2
点电荷
二、静电力计算
(1)库仑是一个非常大的电荷量单位。通常,一把梳子和衣袖摩擦后所带的
电荷不到_______________,但天空中发生闪电之前,巨大的云层中积累的
电荷量可达_________。
(2)库仑定律描述的是两个点电荷之间的作用力。如果存在两个以上点电
荷,那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力。两个或两个
以上点电荷对某一个点电荷的作用力,等于_________________________
_______________。
百分之一库仑
几百库仑
各点电荷单独对这个电荷的
作用力的矢量和
【易错辨析】
(1)计算真空中两个点电荷间的相互作用力时,均可以使用公式F=k。(　　)
(2)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想模型。(　　)
(3)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。(　　)
(4)实验表明两个带电体(所带电荷量一定)的距离越大,作用力就越小。(　　)
(5)静电力具有力的一切性质,静电力之间可以叠加,也可以与其他力叠加。(　　)
提示:(1)×。只有计算真空中静止的点电荷之间的作用力时才可以使用公式F=k。
(2)√　(3)×。电荷之间的作用力一定和电荷间距离的二次成反比。　(4)√　(5)√
03
课堂合作探究
主题一　影响电荷相互作用的因素
任务　探究影响电荷间相互作用力的因素
【实验情境】
如图,O是一带正电的物体,把系在丝线上的带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。利用此装置探究影响电荷间相互作用力的因素。
【问题探究】
试结合上述情境,讨论下列问题:
(1)在本实验中,电荷间相互作用力的大小与丝线偏离竖直向的夹角大小有什么关系
提示:丝线偏离竖直向的夹角越大,说明二者的相互作用力越大;反之则越小。
(2)在电荷量不变的情况下,探究电荷间作用力与电荷间距离的关系时,应怎样操作 实验结论是什么
提示:把一带正电的球A放在实验台上,用丝线悬挂一带正电的小球B于铁架台上。移动球A,观察丝线偏离竖直向的夹角随A、B间距离的变而变的情况。
实验结论:两电荷之间的作用力随它们之间距离的增大而减小,随距离的减小而增大。
(3)在电荷间距离不变的情况下,探究电荷间作用力与电荷量的关系时,应怎样操作 实验结论是什么
提示:保持电荷间距离不变,分别用带不同电荷量的小球A做实验,观察小球B的丝线偏离竖直向的角度随电荷量的变而变的情况。
实验结论:两电荷间的作用力随电荷量的增大而增大,随电荷量的减小而减小。
【结论生成】探究影响电荷间相互作用力的因素的法
实验 原理 法(控制 变量法) 探究电荷间作用力与距离的关系(电荷量不变) 探究电荷间作用力与电荷量的关系(电荷间距离不变)
实验操作 保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r,观察夹角θ变情况 改变小球带电荷量q,观察夹角θ变情况
实验现象 r变大,θ变小 r变小,θ变大 q变大,θ变大
q变小,θ变小
实验结论 电荷间的作用力与距离有关,与电荷量有关 【典例示范】
(2025·广元高二检测)某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。如图,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上的带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的P1、P2、P3等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直向的夹角依次　　 ,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力　　　　　　。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的法是　　　　　(选填正确选项前的字母)。
A.等效替代法 B.理想实验法
C.控制变量法 D.微小量放大法
【解析】(1)把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的P1、P2、P3等位置,由题图可知小球B平衡后丝线偏离竖直向的夹角依次减小;设细线与竖直向夹角为θ,根据平衡条件可得mgtanθ=F,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,θ减小,则两小球间静电力减小。
(2)根据题意,保持电荷量不变,只改变距离,研究力的变情况,或者保持距离不变,改变电荷量,研究力的变情况,所以实验采用的法是控制变量法。故选C。
答案:(1)减小　减小　(2)C
【探究训练】
如图,某同学为研究静电力大小的影响因素,用轻质绝缘细线将带电小球A悬挂在铁架台上B点,细线长度远大于小球直径,在B点正下固定一带电小球C。两球静止时,细线与竖直向呈一定夹角。某时刻起,小球A缓慢漏电,开始在竖直平面内缓慢运动,在小球A运动过中,细线的拉力大小变情况是(　　)
A.一直增大 B.一直减小
C.一直不变 D.先增大后减小
√
【解析】选C。根据题意,对小球A受力分析,如图所示。

由相似三角形有,小球A缓慢漏电,细线与竖直向的夹角减小,在竖直平面内缓慢运动,小球处于平衡状态,由于BC和AB的长度不变,则细线的拉力大小一直不变。故C正确。
主题二　库仑定律的含义和应用
【实验情境】
有一个半径为20 cm的带电圆盘,距离圆盘某处有一个电子。
【问题探究】
(1)能否把带电圆盘看作点电荷
提示:能否把带电圆盘看作点电荷,不能只看大小,要视具体情况而定。若考虑它与10 m远处的一个电子的作用力时,完可以把它看作点电荷;若电子距圆盘只有1 mm,这一带电圆盘就相当于一个无限大的带电平面,因而不能看作点电荷。
(2)若圆盘不能看作点电荷,圆盘和电子间是否就不存在库仑力
提示:仍存在库仑力,只不过库仑力大小不再满足库仑定律。
(3)在情境中根据F=k,当带电圆盘与电子的距离r→0时,带电圆盘与电子间的作用力F→∞,这种说法正确吗
提示:不正确。因为当r→0时,两个带电体已经不能看作点电荷,不能直接用库仑定律来计算它们之间的相互作用力。
【结论生成】
1.对点电荷的理解:
(1)点电荷是物理模型:只有电荷量,没有大小、形状的理想的模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。
(2)带电体看成点电荷的条件:如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,带电体就能看成点电荷。
2.对库仑定律的四点理解:
(1)适用条件:库仑定律成立的条件是真空中两个点电荷间的相互作用力。但空气中两点电荷间的相互作用力也可以近似用库仑定律计算。
(2)库仑力的合成:空间中有多个电荷时,某电荷所受的静电力是其他所有电荷单独对其作用的库仑力的矢量和(力的合成)。
(3)库仑力的性质:两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律,即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力。不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大。
(4)库仑力的计算:用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中,只将其电荷量的绝对值代入即可;力的向再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引加以判别。
【典例示范】
(2025·东营高二检测)如图所示,真空中,a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k,ab=bc=l,∠abc=120°。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为(　　)
A. B.
C. D.
√
【解析】选D。 b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑吸引力,由库仑定律可得F1=F2=,两力的夹角成120°,则两个力的合力大小为F=2F1cos60°=, D正确,A、B、C错误。
【探究训练】
(2025·济南高二检测)如图所示,直角坐标系中三个可以看成点电荷的相同的导体球固定在坐标轴上,AB=AC=L,A、B、C的带电量分别为2q、5q、-11q,三个电荷距离足够远,互不影响,另一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走,已知静电常量为k,则关于A受到的电场力说法正确的是(　　)
A.大小为,向沿第四象限
B.大小为,向沿第三象限
C.大小为,向沿第四象限
D.大小为,向沿第三象限
√
【解析】选A。一个一样但不带电的导体球D分别跟A、B、C接触后拿走,则最终A、B、C的电荷量分别为qA=qD==q,qB=q'D==3q, qC=q″D= =-4q,B对A的库仑斥力向沿y轴负向,大小为F1=k,C对A的库仑引力向沿x轴正向,大小为F2=k,则A受到的电场力向沿第四象限,大小为F=,A正确,B、C、D错误。
【课堂回眸】
04
课堂学业达标
1.下列关于点电荷的说法正确的是 (　　)
A.任何带电球体都可以看成电荷部集中于球心的点电荷
B.球状带电体一定可以看成点电荷
C.点电荷就是元电荷
D.一个带电体能否看成点电荷应视具体情况而定
【解析】选D。一个带电球体能否看成点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断,因此选项D正确,A、B错误;元电荷是最小的电荷量,点电荷是带电体的理想,两者的内涵不同,因此选项C错误。
√
2.两个半径相等、体积不能忽的金属球相距为r,它们带有等量同种电荷q时,相互间的库仑力为F1,若距离不变,它们带有等量异种电荷q时,库仑力为F2,则两力大小的关系是 (　　)
A.F1>F2　B.F1【解析】选B。根据库仑定律F=k可知,r是两点电荷的间距,因此当带同种电荷时,作用距离大于球心间间距;当带异种电荷时,作用距离小于球心间间距,所以库仑力大小关系为F1√
3.如图所示,等边三角形ABC的边长为L,在顶点A、B处有等量异种点电荷QA、QB,QA=Q,QB=-Q,求在顶点C处的电荷量为QC的点电荷所受的静电力。
【解析】题目没有说明QC的电性,解答时需考虑两种情况:QC为正电荷或QC为负电荷。当QC为正电荷时,受力情况如图所示,
QA、QB对QC的作用力大小和向都不因其他电荷的存在而改变,仍然遵循库仑定律。QA对QC的作用力FA=k,同种电荷相斥。
QB对QC的作用力FB=k,异种电荷相吸。
因为QA=QB,所以FA=FB,
QC受力的大小FC=FA=FB=k,向为平行于AB连线向右。
同理,当QC为负电荷时,FC=FA=FB=k,向平行于AB连线向左。
答案:见解析

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