例子问题
问题1:库仑定律
电子的两侧各有两个质子,如下图所示:
电子与左边质子的距离为30微米,与右边质子的距离为10微米。作用在电子上的合力的大小和方向是多少?
质子带电荷
在左边
在左边
向右
向右
向右
向右
作用在电子上的合力是电子和每个质子之间的合力之和:
这些力由库仑定律给出:
根据给出的数字,我们得到:
因为异性相吸,点向左(负方向)和指向右边(正方向)。
所以合力是
因为这个值是正的,方向是向右的。
问题1:库仑定律
电荷A和B的距离为彼此之间。粒子A的电荷是而粒子B的电荷是。电荷B受到静电力同样,电荷A受到静电力的作用来自电荷B。
的比率是多少来?
这个问题很简单,如果你意识到两个电荷所受的力是相等的。
两种静电力的定义由库仑定律给出:
在这个问题中,我们可以用给定的方程组来重写这个方程。
两个粒子的电荷是否不同并不重要;两个粒子都受到相同的力,因为两个粒子的电荷都在静电力方程(库仑定律)中得到了解释。这个结论也可以通过考虑牛顿第三定律得出:第一个粒子对第二个粒子的力将等于第二个粒子对第一个粒子的力,并且方向相反。
因为力是相等的,它们的比值是。
问题1:库仑定律
超额收费是放在一个半径为理想中性的导电球上。这个多余电荷对点电荷的库仑力是多少这是从球的表面?
两个主要的实现有助于解决这个问题,它们都是从高斯电学定律推导出来的:
理想导电球上的多余电荷均匀地分布在其表面
从电力的角度来看,一个均匀的电荷壳的作用就好像所有的电荷都包含在球体中心的一个点电荷中
有了这些认识,库仑定律的应用就回答了这个问题。如果点电荷在球外吗,那么力呢在是:
在这个方程中,是库仑常数,球形导体上的多余电荷是多少总距离以米为单位是从传导球的中心。
利用式中给定的值,我们可以计算出所产生的力:
问题1:电与磁
如果两个带电粒子之间的距离增加一倍,它们之间的电磁力就会增加一倍__________。
是减少了一半
是住宿
双
保持不变
四
是住宿
库仑定律给出了电场的力与两个电荷之间的距离之间的关系:
力的强度将与电荷之间距离的平方成反比。
当电荷之间的距离加倍时,总作用力将除以四(四分之一)。
问题2:库仑定律
如果我们有2个电荷,和,那就是另外,力的大小是多少通过如果我们知道负责…和负责…?
用库仑定律
代入已知值求解。
电场的负值表示有吸引力。这说得通,因为两个电荷的符号相反。因为题目问的是大小,所以所有选项都是正数。
问题2:库仑定律
如果我们有2个电荷,和,那就是除此之外,施加在什么上的力通过如果我们知道负责…和负责…?
用库仑定律。
代入已知值求解。
注意这个力是正的,这意味着它是排斥力。
问题1:库仑定律
如果我们有2个电荷,和,那就是除此之外,施加在什么上的力通过如果我们知道负责…和负责…?
用库仑定律。
代入已知值求解。
注意这个力是正的,这意味着它是排斥的。
问题5:库仑定律
如果我们有2个电荷,和,那就是除此之外,施加在什么上的力通过如果我们知道负责…和负责…?
用库仑定律。
代入已知值求解。
注意,两个相同符号的电荷(都是正的或都是负的)之间的力是正的。这表明这个力是排斥力,这是有道理的,因为两个电荷都是正电荷。
问题6:库仑定律
两个点电荷,和的距离。它们之间的斥力是多少?
两个点电荷之间的引力/斥力由库仑定律给出:
如果电荷的符号相似,那么两者之间就会有排斥力。或者,如果合力为正,则为斥力;如果它是负的,它是有吸引力的。
因此,两个电荷之间的斥力为:
问题3:库仑定律
两个点电荷,和的距离。将它们拉近到的距离需要做多少功?
两个点电荷之间的引力/斥力由库仑定律给出:
如果电荷的符号相似,那么两者之间就会有排斥力。
功是力和距离的点积。然而,在这种情况下,力也依赖于距离。
将电荷移动一段增量距离所需的功,,为:
这里的负号是用来解释斥力的。
改变电荷间距离的总功可以通过对距离求积分得到:
自是常数,可以从积分中提出来