电荷守恒定律电荷守恒定律 邹筱龙邹筱龙 电荷既不能创造，也不能被电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。部分转移到另一部分。 库 仑（17361806） 库仑是法国的一位学识渊库仑是法国的一位学识渊博的物理学家、工程师，善于博的物理学家、工程师，善于设计精巧的实验并从中找出相设计精巧的实验并从中找出相应得物理规律。应得物理规律。1781年发现年发现并表述了摩擦力与压力的关系。并表述了摩擦力与压力的关系。1784年发明了测量力的灵敏年发明了测量力的灵敏仪器仪器扭秤，并利用扭秤，并利用扭秤实验扭秤实验揭示了两个点电荷揭示了两个点电荷之间之间的相互的相互作用力与它们的电量及距离的作用力与它们的电量及距离的定量关系，建立了电磁学第一定量关系，建立了电磁学第一个定量定律个定量定律库仑定律库仑定律。库仑定律库仑定律 在真空中的两个点电荷间的相互作在真空中的两个点电荷间的相互作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。在它们的连线上。例例1、真空中有两个点电荷，试求、真空中有两个点电荷，试求它们之间的距离趋于无穷远和无穷它们之间的距离趋于无穷远和无穷近时的库仑力为多大？近时的库仑力为多大？思考练习题思考练习题例例2、试计算一个质子与一个电子间的、试计算一个质子与一个电子间的库仑力和重力之比值。已知电子质量库仑力和重力之比值。已知电子质量9.1 10-31kg，质子质量是质子质量是1.67 10-27kg，它们的电量都是它们的电量都是1.6 10-19c。思考练习题思考练习题解、根据库仑定律与万有引力定律得电子与解、根据库仑定律与万有引力定律得电子与质子间的静电引力和万有引力分别为质子间的静电引力和万有引力分别为 因此可得因此可得 例例3、真空中等距离固定三个点电荷、真空中等距离固定三个点电荷A，B，C，（，（距离为距离为r）电量分别为电量分别为-2q，q，-4q，求，求C所受库仑力的大小与所受库仑力的大小与方向。方向。 r r A B C思考练习题思考练习题 FBC FAC A B C解、 根据力的平行四边形法则可知点电荷根据力的平行四边形法则可知点电荷C所受库仑力为点电荷所受库仑力为点电荷A、B对对C的库仑力之矢的库仑力之矢量和量和 因为因为 所以所以 方向：指向方向：指向B典型习题典型习题（一）两个固定点电荷A、B，A电荷带正电Q，B带负电-3Q，另取一个可以自由移动的点电荷C，欲使点电荷C处于平衡状态（ ）A、C为正电荷，且方于B的右方B、C为负电荷，且方于A左方C、C为正电荷，且放于A、B之间D、C为正电荷，且放于A的左方答案：BDQ （一）AB典型习题典型习题（一）两个可自由移动点电荷A、B，A电荷带正电Q，B带负电-3Q，另取一个可以自由移动的点电荷C，欲使点电荷A、B、C处于平衡状态（ ）A、C为正电荷，且方于B的右方B、C为负电荷，且方于A左方C、C为正电荷，且放于A、B之间D、C为正电荷，且放于A的左方答案：BQ -3QAB结论：1、两点电荷A、B固定，引入第三个点电荷C，使第三个点电荷处于平衡状态： （1）若A、B带同种电荷，则C应放在A、B之间；且靠近带电量小的；对C的电量、电性无要求。 （2）若A、B带异种电荷，则C应放在A、B连线的延长线上；且靠近带电量小的；对C的电量、电性无要求。2、两个可自由移动的点电荷A、B，引入第三个点电荷C，使三个点电荷处于平衡状态： （1）若A、B带同种电荷，则C应放在A、B之间；且靠近带电量小的；C的电量利用库仑定律求出；C与A、B电性互异 （2）若A、B带异种电荷，则C应放在A、B连线的延长线上；且靠近带电量小的；C的电量利用库仑定律求出；C的电性与靠近的电荷电性相反。例例4、两个可视为点电荷的金属小球带有等量同、两个可视为点电荷的金属小球带有等量同种电荷，质量均为种电荷，质量均为10-3kg，现分别用两根长度现分别用两根长度均为均为l=0.5m的绝缘细线悬挂于的绝缘细线悬挂于O点，平衡时两球点，平衡时两球距离为距离为d=0.6m，求每个小球带电量多大？求每个小球带电量多大？ q1 q2思考练习题思考练习题解、对小球受力分析如图所示，根据力解、对小球受力分析如图所示，根据力的平衡规律可知的平衡规律可知 计算可得计算可得 q=8.6610-8c T F G例例5、已知电子质量为、已知电子质量为m，电子与氢原子核的电量电子与氢原子核的电量均为均为e，电子距离氢原子核为电子距离氢原子核为r，若电子绕氢原子若电子绕氢原子核的运动为匀速圆周运动，则电子做匀速圆周运核的运动为匀速圆周运动，则电子做匀速圆周运动的速度为多大？动的速度为多大？ 思考练习题思考练习题解、氢原子核对电子的库仑力提供电子解、氢原子核对电子的库仑力提供电子绕核做匀速圆周运动的向心力，即绕核做匀速圆周运动的向心力，即F