2017-2018学年高中物理人教版选修3-1 第一章 静电场 第2讲 库仑定律
2017-2018学年高中物理人教版选修3-1 第一章 静电场 第2讲 库仑定律第2页

2点电荷的电荷量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数倍.

二、库仑定律和库仑的实验

1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与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.

2.公式:F=k,其中k=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量.

3.适用条件:(1)在真空中;(2)点电荷.

4.库仑的实验

(1)库仑扭秤实验是通过悬丝扭转的角度比较静电力F的大小.实验结果发现静电力F与距离r的二次方成反比.

(2)库仑在实验中为研究F与q的关系,采用的是用两个完全相同的金属小球接触后电荷量平分的方法,发现F与q1和q2的乘积成正比.

5.静电力的确定

(1)大小计算:利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入q1和q2的绝对值即可.

(2)方向判断:利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断.

深度思考

当电荷q1、q2间的距离r→0时,由公式F=k可知,两电荷间的相互作用力F→∞.这种说法正确吗?为什么?

答案 不正确.因为当电荷q1、q2间的距离r→0时,已不能将q1、q2视为点电荷了,库仑定律不再适用.

例2 两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量,相隔一定距离,两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时,A、B两小球之间的相互作用力的大小是(  )

A.B.C.D.

解析 设A、B两球间的距离为r,因为开始时A、B两球间的作用力是吸引力,所以设A所带电荷量为Q,B所带电荷量为-Q,由库仑定律知,开始时A、B两球之间的作用力F=k