1、用库仑定律解决平衡问题,+,+,+,+,+,A,例1、用绝缘丝线悬挂一质量m的带电小球B,放置在电荷量为+Q的小球A附近.如图所示,A、B两球在同一水平面上相距r,丝线与竖直方向夹角, A、B两带电球可看成点电荷。试求B球所带电荷的性质(2)丝线拉力(3)A、B两球之间的静电力 (4) B球的电荷量的大小,+,正电,1自由点电荷的平衡问题,【例3】两个电荷量分别为Q和4Q的负点电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定点电荷c的位置、电性及它的电荷量.,2三个自由点电荷的平衡问题,由于a、b点电荷同为负电荷，可知电荷c只能是正电荷，且应放在a、
2、b之间的连线上.依题意作图如图所示，设电荷c和a相距为x，则b和c相距为(l-x)，c的电荷量为q.对电荷c，所受的库仑力的合力为零，则Fac=Fbc.根据库仑定律得：解得： (舍去)又由Fca=Fba，得： 解得,小结.三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反 (2)由库仑力的方向及二力平衡可知，三个点电荷必须在同一直线上，且同种电荷不能相邻. (3) 由 知，中间的异种电荷电荷量应最小，且靠近两侧电荷量较小的那一个， “两同夹异”正负电荷相互间隔； “两大夹小”中间电荷的电荷量最小； “近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷,【练习】 如图所示
3、，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电Q，B带电9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？,C带负电，AB连线A的外侧，距A0.2m处，qc=-9q/4,【例3】 两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与中垂线方向成1角和2角，且两球处于同一水平线上，如图所示，若12，则下述结论正确的是,3.重力、弹力、库仑力作用下平衡问题,答案 C,3.库仑力作用下的动态平衡,【例4】质量为m1、m2的小球分别带同种电
4、荷q1和q2，它们用等长的细线吊在同一点O，由于静电斥力的作用，使m1球靠在竖直光滑墙上，m1的拉线l1呈竖直方向，使m2球的拉线l2与竖直方向成角，m1、m2均处于静止，如图所示由于某种原因，m2球的带电量q2逐渐减少，于是两球拉线之间夹角也逐渐减小直到零在角逐渐减小的过程中，关于l1、l2中的张力T1、T2的变化是 ( ) AT1不变，T2不变 BT1不变，T2变小 CT1变小，T2变小 DT1变小，T2不变,小球m2受力如图所示所受三力平衡，力三角形与对应的几何三角形相似，,T2=m2g,小球m1受力如图所示,可知在角逐渐减小的过程中， T1变小，T2=m2g不变。,跟踪训练：如图所示，
5、在光滑水平面上固定一个小球A，用一根原长为l0、由绝缘材料制的轻弹簧把A球与另一个小球B连接起来，然后让两球带上等量同种电荷q，这时弹簧的伸长量为x1，如果设法使A、B两球的电量各减少一半，这时弹簧的伸长量为x2，则 ( ) A X2=X1/2 B X2x1/4 C x2=x1/4 D x2x1/4,B,练习：如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q(视为点电荷)，在P点平衡，若不计小球的重力，那么PA与AB的夹角与Q1，Q2的关系是 （ ） Atan2Q1:Q2 Btan2Q2:Q1 Ctan3Q1:Q2 Dtan3Q2:Q1,
