库仑定律电场强度sb.ppt
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1、库仑定律库仑定律 电场强度电场强度2007.11n1、物质的电结构:一、电荷和电荷守恒n2、元电荷:(1)、)、e=1.6(2)、元电荷是电荷量的最小单位,即一个电子或质子所带的电荷量)、元电荷是电荷量的最小单位,即一个电子或质子所带的电荷量(3)、任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的)、任何一个物体所带的电荷量一定等于元电荷的整数倍整数倍(4)、电子的电荷量)、电子的电荷量e和电子质量和电子质量m的比叫电子的比荷的比叫电子的比荷(1)、物质的组成:正电荷和负电荷)、物质的组成:正电荷和负电荷(2)、相互作用:同种电荷相斥)、相互作用:同种电荷相斥,异种电荷相吸异种电荷相吸 1、物质的电结
2、构.2、元电荷.3、点电荷.4、起电方式及实质.5、电荷守恒定律n4、起电方式及实质n5、电荷守恒定律()、摩擦起电:()、摩擦起电:()、感应起电:()、感应起电:()、接触起电:()、接触起电:(1)、自然界中的电荷既不能创造)、自然界中的电荷既不能创造,也不能消失也不能消失,只能从一个只能从一个物体转移到另一个物体物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分或从物体的一部分转移到另一部分,但但电荷总量保持不变电荷总量保持不变.(2)、电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程,是物理学)、电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程,是物理学中普遍的基本定律之一。中普遍的基本定律之一。n3、点
3、电荷(1)、理想化模型)、理想化模型(2)、什么情况才能将带电体看成点电荷)、什么情况才能将带电体看成点电荷?二、库仑定律库仑定律n真空中两个点电荷之间相互作用的力,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:其中k为静电力常量,k=9.010 9 Nm2/c2 成立条件:真空中(空气中也近似成立)点电荷应用:在计算库仑力的大小时,q1、q2使用电荷量的绝对值,库仑力的方向为:同斥异引例例2.2.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.(已知电子质量已知电子质量m m1 1=9.1=9.11010-31-31kg
4、,kg,质子质量质子质量m m2 2=1.67=1.671010-27-27kg,kg,电子电子和质子的电荷量都是和质子的电荷量都是1.601.601010-19-19C.)C.)解:电子和质子的静电引力解:电子和质子的静电引力F F1 1和万有引力和万有引力F F2 2分别是分别是F1F2=kQ1Q2Gm1m2=9.01091.6010-191.6010-196.6710-119.110-311.6710-27=2.31039在研究带电微粒间相互作在研究带电微粒间相互作用时用时,经常忽略万有引力经常忽略万有引力.例例3、氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动的轨道半径、氢原子的核外电子绕核做匀速
5、圆周运动的轨道半径为为0.5310-10米,求氢原子的核外电子绕核运动的周期和米,求氢原子的核外电子绕核运动的周期和速率。速率。(已知电子的质量为已知电子的质量为0.9110-30千克,结果保留一位千克,结果保留一位有效数字)有效数字)变式变式1:氢原子的核外电子在库仑力的作用下绕核高速:氢原子的核外电子在库仑力的作用下绕核高速旋转,假设电子的运动为匀速圆周运动,则当电子旋转,假设电子的运动为匀速圆周运动,则当电子在离核较近的轨道做圆周运动与离核较远时相比:在离核较近的轨道做圆周运动与离核较远时相比:A、速度更大、速度更大 B、角速度更大、角速度更大 、向心加速度更大、向心加速度更大 D、周期
6、更长、周期更长*若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越近的卫星近的卫星A、速度越大速度越大 B、角速度越大角速度越大 、向心加速度越大、向心加速度越大 D、周期越长周期越长例例4:如图,均匀带电圆环所带电荷量:如图,均匀带电圆环所带电荷量+Q,半径为,半径为R。(1)、现将一点电荷)、现将一点电荷+q放在圆心为放在圆心为 O处,求该电荷受到的处,求该电荷受到的库仑力。库仑力。(2)、在带电圆环的正上方剪去一长度为)、在带电圆环的正上方剪去一长度为d的间隙,且的间隙,且dR,其它位置的带电情况不变。求此时圆心,其它位置的带电情况不变。求此时圆心O处的
7、电荷处的电荷+q所求到的库仑力。所求到的库仑力。(3)、在带电圆环完整的情况下,将电荷)、在带电圆环完整的情况下,将电荷+q从圆心从圆心O处沿处沿圆环的中心轴线向纸外移动距离圆环的中心轴线向纸外移动距离x的的P处,求此时该电荷所处,求此时该电荷所受到的库仑力。受到的库仑力。.ORxRPOF1FxFyd.ORn例例5、两个大小相同、带等量异种电荷的导、两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球体小球A和和B,彼此间的引力为,彼此间的引力为F另一个另一个不带电的与不带电的与A、B大小相同的导体小球大小相同的导体小球C,先与先与A接触,接触,再与再与B接触,然后移开,这时接触,然后移开,这时A和和B之间
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