高中学习网-高中学习方法、解题技巧、知识点总结、学习计划、同步辅导资料!

高中学习网-人民教育出版社人教版同步解析与测评答案-电子课本资料下载-知识点学习方法与技巧补课解题技巧学习计划表总结-高中试卷网-中学学科网

当前位置: 首页 > 高中物理 > 选修1-1 >

带同种电荷的带电体间可产生引力

http://www.newdu.com 2018-12-01 人民教育出版社 佚名 参加讨论

    带同种电荷的带电体间可产生引力
    内蒙古赤峰市元宝山区第二中学 李向臣 孟立新
    自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,这是一个普遍的自然规律,其成立的条件是“电荷间的相互作用力”。然而,我们有些同学在学习中,没有注意到此规律的成立条件,扩大了其适用范围,认为只要两个物体带有同种电荷,它们间的作用力就是排斥力。那么带同种电荷的带电体之间不能存在相互吸引的库仑力吗?下面用一题加以说明,仅供同行商榷。
    问题:在绝缘的水平面上有一带电荷量为+Q的导体球,电荷分布在球表面,球的半径为R,另有一带电荷量为+q的点电荷,距离球心为a,如图,并且a>R,试求点电荷与导体球之间的库仑力。
    
    分析与解答:库仑定律F=适用条件是点电荷,而问题中,一个是点电荷,另一个是带电的球体。根据静电理论,导体球在点电荷+q的电场作用下,球的表面出现了感应电荷,由于感应电荷的出现,使导体球表面的电荷分布不均匀。此时导体球不能看作是所有电荷都集中在球心的点电荷,库仑定律失去成立的条件。在这种情况下不能直接使用库仑定律。
    根据电象理论,用代替Q。令b表示到球心的距离
    于是有=      ①
    =Q-=Q+      ②
    b=          ③
    所以:F=+
    =+
    =+)            ④
    将①、②、③式带入④式整理得
    F=
    因a>R
    所以
    讨论:①若Qa(a2–R2)2–R3(2a2–R2)q>0时
    即:Q>
    F>0库仑力表现为斥力。
    ②.若Qa(a2–R2)2–R3(2a2–R2)q<0时
    即:Q<
    F<0库仑力表现为引力。
    综上,带同种电荷的带电体之间不仅可以存在库仑斥力,而且还可以存在库仑引力。 (责任编辑:admin)
织梦二维码生成器
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------
高中语文
高中数学A版
高中数学B版
高中英语
高中物理
高中化学
高中生物
高中历史
高中政治
高中地理
高中日语、俄语
学习方法
高中竞赛