1、1.2 点电荷间的相互作用 学案(粤教版选修1-1)问题探究宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q,表面无大气.在一次实验中,宇航员将一带负电q(且qR,设想球靠得较近时,由于电荷间的排斥或吸引,就会引起球上电荷的重新分布.如图1-2-1 所示.结果两球都不再均匀带电,库仑定律在此情况下不再适用.正确的解答应是:静电荷只能分布在金属球的外表面上,若是同种电荷则互相排斥,电荷间的距离r 1大于r如图1-2-1(a)所示.根据库仑定律,它们之间的相互作用力F1k;若是异种电荷则相互吸引,电荷间距离r 2小于r如图1-2-1(b)所示,则它们间的相互作用力F 2k,此题并未
2、说明小球带何种电荷.答案:D二、同一条直线上的三个点电荷的计算问题.【例3】 在相距为a的A、B两点,分别固定放置电荷量为+Q和-2Q的两个点电荷.在何处放上第三个点电荷才能使该电荷平衡?该点电荷的电荷量多大?它是哪种电荷?图1-2-2解:先画出示意图如图1-2-2所示,要使放入的第三个电荷平衡,由共点力的平衡条件可知其所受的合外力应为零.由图分析该电荷只能放在AB连线的延长线上,又由于A的电荷量较小,由库仑定律可知电荷只能放在靠近A的一端,设该电荷带电荷量为q,距A为r,则有: kqQ/r 2=kqQ2/(a+r) 2 故解得r=(1+)aq被约去,由相互作用力的情况可知,所求电荷的电性、电
3、荷量不限.拓展迁移在光滑绝缘的水平面上,带负电的小球甲固定不动,带同种电荷的小球乙以一定速度v 0向甲运动时,则小球乙()A.加速度变小,速度变小B.加速度变大,速度变小C.加速度变大,速度变大D.加速度变小,速度变大解析:在光滑绝缘的水平面上的小球乙,带电荷量不会减少,在水平方向上只受甲球的静电力,方向与v 0方向相反,在逐渐接近甲球的过程中,静电力逐渐增大,因此小球乙产生的加速度应逐渐加大.加速度方向与速度方向相反,小球乙做减速运动,速度逐渐减小.另外,题中要求只讨论小球乙向甲球运动过程,至于小球速度减小为零,而后又远离甲球运动,不在本题讨论范围之内.故本题答案为B.小结:电场力应是我们学过的第四种力(前面学过三种常见的力:重力、弹力、摩擦力),具有力的所有性质,在解答问题时,静电力不过是众多力中的一种,解题仍然是利用力学规律.