真空中库伦定律的计算,公式和答案,
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 19:26:20
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库仑定律
1．点电荷
a.当带电体的大小、形状比起相互作用的距离小很多．．．时,（以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计时）,带电体可视为点电荷. b.点电荷是一个理想化的模型．．．．．．,实际生活中并不存在. 2、库仑扭秤实验（1785年,法国物理学家．库仑）
演示：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑的实验技巧．
实验技巧：（1）小量放大 （2）电量的确定（电荷均分原理）
3．内容：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在两个点电荷的连线上 公式：22
1r
qqk
F 静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2 适用条件：真空中,点电荷——理想化模型 提出问题2：根据2
2
1rqqk
F可知,当两个点电荷间的距离r趋近于0时,其库仑力趋近于无穷大,这种说法对吗?
例1．两个完全相同的均匀带电小球,分别带电量q1=2C正电荷,q2=4C负电荷,在真空中相距为r且静止,相互作用的静电力为F.
（1）今将q1、q2、r都加倍,相互作用力如何变?
（2）只改变q1电性,相互作用力如何变?
（3）只将r 增大4倍,相互作用力如何变?
（4）将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力如何变?
例题2：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m1=9.10×10-31kg,质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力,而是列公式,化简之后,再求解．
电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
FQrFmrFFQGmmFF1222
22
122
12121919
113127160160910167=k
Q=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310111939
,·×××××××××××.
可以看出,万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似,表述的都是力,这是相同之
处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力,绝没有相排斥的力．其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不计．