高二库仑定律教案

线吊起，若将带电量为4×10 -8 C的小球 B 靠近它，当两小球在同一高度时且相距3cm，丝线与坚直方向夹角为45 ° ,此时小球 B 受到库仑力 F =___________。小球 A 带的电量 q A =____________。

图 5

解析：丝线为什么能与竖直方向成 45 ° 角，此时小球处于什么状态，根据题给的条件，可知小球 A 处于平衡状态，分析小球 A 受力情况如图 5所示。 mg :小球 A 的重力。 T :丝线的张力。 F :小球 B 对小球 A 的静电力。三个力的合力为零。 F=mg tg45 ° =0.2×10 -3 ×10×1=2×10 -3 N。

题中小球 A，B 都视为点电荷，它们之间相互吸引，其作用力大小

∴

小球 B 受到库仑力与小球 A 受到库仑力为作用力和反作用力，所以小球 B 受到的库仑力大小为 2×10 -3 N 。小球 A 与小球 B 相互吸引， B 带正电，小球 A 带负电，所以

q A =-0.5×10 -8 C

本题在解答过程中，物体的平衡条件成为关键内容，因此分析物体的受力，对力进行分解合成就成了必须的步骤。其次，小球 A 带电量为 q A =-0.5×10 -8 C中的负号在答案中不是可缺少的内容，必须重视。

例四 ：相距为 L的点电荷 A、B 的带电量分为+4 Q 和- Q ，要引进第三个点电荷 C ，使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态，试求 C 电荷的电量和放置的位置？

图 6

解析：如图 6所示，首先分析点电荷 C 可能放置的位置，三个点电荷都处于平衡，彼此之间作用力必须在一条直线上， C 只能在 AB 决定的直线上，不能在直线之外。而可能的区域有3个，1. AB 连线上， A 与 B 带异性电荷互相吸引， C 电荷必须与 A、B 均产生推斥力，这不可能，因为无论 C 带什么电都不能对 AB 均产生推斥力。2.在 AB 连线的延长线 A 的左侧， C 带负电时对 A 产生吸引力与 B 对 A 作用力方向相反可能 A 处于平衡， C 对 B 的作用力为推斥力与 A 对 B 作用力方向相反，也可能使 B 平衡，但离 A 近， A 带电荷又多，不能同时使 A、B 处于平衡。3.放 B 的右侧能满足 A、B 同时处于平衡， C 同时也平衡。

设：点电荷 C 置于 B 的右侧且距离 B 为 x ，带电荷为 q ，则