典型例題分析

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1、二、典型例題分析?  例1.兩個放在絕緣架上的相同金屬球,相距為d,球的半徑比d小得多,分別帶有電荷q和3q,相互作用力為3F?,F(xiàn)將這兩個金屬球接觸,然后仍放回原處,則它們的相互斥力將變?yōu)椋?)?  A.0???B.F???C.3F????D.4F?  解題注意要點:金屬球電性的討論分析?  【設(shè)計原因】將電荷的電性、接觸帶電與庫侖定律的應用相結(jié)合,提高學生思維的嚴密性。?  例2.有三個完全相同、大小可以忽略的金屬小球A、B、C,A帶電量7Q,B帶電-Q,C不帶電,將A、B固定起來,然后讓C球反復與A、B接觸,最后移去C球,試問A、B間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?  

2、解題注意要點:由于C在A、B間反復接觸,故最終三個球的帶電量必相同。?  拓展⑴:有兩個半徑為r的帶電金屬球中心相距為L(L=4r),對于它們之間的靜電作用力(設(shè)每次各球帶電量絕對值相同)(???????)?  A.帶同種電荷時大于帶異種電荷時???????  B.帶異種電荷時大于帶同種電荷時?  C.帶等量負電荷時大于帶等量正電荷時???  D.大小與帶電性質(zhì)無關(guān),只取決于電量?  解題注意要點:庫侖定律的適用是什么條件??  點電荷:如果滿足相互之間距離遠大于帶電體大小則帶電體便可看作點電荷。?  均勻帶電球體(球殼)間的相互作用可等效于兩球心間點電荷的相互作用。

3、??  拓展⑵:兩個帶同種電荷的相同金屬小球(兩球距離遠大于小球的直徑)所帶電量分別為Q1,Q2,現(xiàn)讓它們接觸后再放回原處,那么它們的相互作用與原來相比(???????)?  A.可能變大???B.可能變小?  C.可能不變???D.以上三種都可能存在?  【設(shè)計原因】通過問題拓展設(shè)計,一題多變,培養(yǎng)學生的變化發(fā)散思維。通過一題多變、一題多用的練習訓練,不但可以復習相關(guān)的概念和規(guī)律,而且可以訓練學生綜合分析問題的能力,增強學生的思維靈活性和變通性,觸類旁通,對學生的思維能力發(fā)展有良好的作用,提高學習效益,有利于學生良好的學習習慣與思維品德的形成。?  例3.如圖所示,

4、把大小可以不計的帶有同種電荷的小球A和B互相排斥,靜止時,絕緣細線與豎直方向的夾角分別為α和β,且α<β,由此可知(???)??  A.B球受到的庫侖力較大,電荷量較大?  B.B球的質(zhì)量較大?  C.B球受到細線的拉力較大?  D.兩球接觸后,再靜止時,A球的懸線與豎直方向的夾角仍然小于B球的懸線與豎直方向的夾角?  【設(shè)計原因】本題在解答過程中,物體的平衡條件成為關(guān)鍵內(nèi)容,因此分析物體的受力,對力進行分解合成就成了必須的步驟,有利于學生將力學知識與電學知識相結(jié)合。?  例4.如圖所示,真空中有兩個點電荷A、B,它們固定在一條直線上相距L=0.3m的兩點,它們的電荷

5、量分別為QA=16×10-12C,QB=4.0×10-12C,現(xiàn)引入第三個同種點電荷C,? ?。?)若要使C處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置?? ?。?)若點電荷A.B不固定,而使三個點電荷在庫侖力作用下都能處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置??  解題注意要點:(1)由分析可知,由于A和B為同種電荷,要使C處于平衡狀態(tài),C必須放在A、B之間某位置,可為正電荷,也可為負電荷。寫出C電荷平衡方程。?  設(shè)電荷C放在距A右側(cè)x處,電荷量為Q3?  ∵??????①??????  ∴?????②?  ∴??????③?  ∴4(L-x)2=x2??????

6、??④???????  ∴?x=0.2m?  即點電荷C放在距A右側(cè)0.2m處,可為正電荷,也可為負電荷。? ?。?)首先分析點電荷C可能放置的位置,三個點電荷都處于平衡,彼此之間作用力必須在一條直線上,C只能在AB決定的直線上,不能在直線之外。而可能的區(qū)域有3個:? ?、貯B連線上,A與B帶同種電荷互相排斥,C電荷必須與A、B均產(chǎn)生吸引力,C為負電荷時可滿足;? ?、谠贏B連線的延長線A的左側(cè),C帶正電時對A產(chǎn)生排斥力與B對A作用力方向相反可能A處于平衡;C對B的作用力為推斥力與A對B作用力方向相同,不可能使B平衡;?  C帶負電時對A產(chǎn)生吸引力與B對A作用力方向相

7、同,不可能使A處于平衡;C對B的作用力為吸引力與A對B作用力方向相反,可能使B平衡,但離A近,A帶電荷又多,不能同時使A、B處于平衡。? ?、鄯臖的右側(cè),C對B的作用力為推斥力與A對B作用力方向相同,不可能使B平衡;?  由分析可知,由于A和B為同種電荷,要使三個電荷都處于平衡狀態(tài),C必須放在A、B之間某位置,且為負電荷。?  設(shè)電荷C放在距A右側(cè)x處,電荷量為Q3?  對C:????????∴?x=0.2m?  對B:??????∴?,為負電荷。?  拓展:若A、B為異種電荷呢??  請學生在歸納后進行總結(jié):?  同種電荷放中間,異種電荷在兩邊;?

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