小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com静电力作用下的平衡[学习目标]1.学会分析带电体的受力情况.2.学会分析同一直线上自由电荷的平衡和非共线力作用下带电体的平衡问题.一、同一直线上三个点电荷的平衡问题如图1所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:图1(1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态?(2)在(1)中的情形下,C的电荷量大小和电性对C的平衡有影响吗?(3)若A、B不固定,在何处放一个什么性质的点电荷C,才可以使三个点电荷都处于平衡状态?电荷量是多少?答案见解析解析(1)由平衡件,条对C行受力分析,进C在应AB的上且在连线A、B之,间设C与A相距r,则k=k解得:r=(2)在A、B距离间A,不为处论C正荷是荷,为电还负电A、B其作用力的合力均零,对为故C的荷量大小和性其平衡无影电电对响.(3)若将C放在A、B荷,电两边A、B对C同向左为(或向右)的力,C都不能平衡;若将C放在A、B之,间C正荷,为电则A、B都不能平衡,所以C荷为负电.放置的点荷设电C的电荷量大小为Q,与A相距r1,分别对A、B受力分析,根据平衡件,荷条对电A:有k=k荷对电B:有k=k立可得:联r1=,Q=q(荷负电)即在应AB上且在连线A的右,点荷边与电A相距放置一荷量处个电为q的荷负电.共线的三个自由电荷的平衡问题有关特点1.三自由荷的平衡律个电规小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com“三点共线”——三点荷分布在同一直上;个电条线“同两夹异”——正、荷相互隔;负电间“大小两夹”——中荷的荷量最小;间电电“近小大远”——中荷靠近荷量小的荷间电电较电.2.只要其中点荷平衡,第三点荷一定平衡,只需根据平衡件其中的任意两个电个电条对两个荷列式即可电.注意:在三共点荷的平衡中,若其中一荷平衡,只需要确定其位置即个线电问题仅让个电则可,其性和所荷量有要求对电带电没.针对训练1如图2所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为-4Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是()图2A.-Q,在A左侧距A为L处B.-2Q,在A左侧距A为处C.-4Q,在B右侧距B为L处D.+2Q,在A右侧距A为处答案C解析A、B、C三荷要平衡,三荷必共且外荷相排斥,中荷吸引个电个电须线侧两电间电外荷,而且外荷量大,所以侧两电侧电电C必,放在须带负电B右,侧对C:=k,代入得:r=L对B:=,代入得:qC=4Q.选项C正确.二、非共线力作用下带电体的平衡分析静电力作用下点电荷的平衡问题时,方法仍然与力学中分析物体的平衡方法一样,具体步骤如下:(1)确定研究对象:如果有几个物体相互作用时,要依据题意,用“整体法”或“隔离法”选取合适的研究对象.(2)对研究对象进行受力分析,此时多了静电力(F=).(3)根据F合=0列方程,若采用正交分解,则有Fx=0,Fy=0.(4)解方程求出未知量.如图3所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高,若B的质量为30g,则B带电荷量是多少?(取g=10m/s2,小球A、B视为点电荷,k=9.0×109N·m2/C2)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com图3答案1.0×10-6C解析因为B止于光滑的角静绝缘倾为30°的斜面上且恰与A等高,设A、B之的水平距离间为L.依据意可得:题tan30°=则L==cm=10cm设A、B所荷量均带电为q,对B行受力分析如所示,进图依据物体平衡件,解得力条静电F=mgtan30°=30×10-3×10×N=0.3N.根据F=k.解得:q==C=1.0×10-6C.针对训练2(2021·江南通市高一期中苏)如图4所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘丝线悬挂于同一点,两球静止时处于同一水平高度,丝线与竖直方向间的夹角分别为α、β,且β>α,则()图4A.a球的质量一定比b球的大B.a球的电荷量一定比b球的大C.a球受到的库仑力比b球的小D.丝线对a球的拉力比...