- 高考物理库伦定律表达
高考物理中库伦定律的表达有:
点电荷之间的相互作用力,可以用库仑定律公式表达为:F = k(Q1Q2/r^2),其中,F是库仑力,k是库仑常数,Q1和Q2是两个点电荷的电量,r是两点之间的距离,负号表示方向时需要将正电荷指向的电性标上。
以上信息仅供参考,如果需要更多信息,可以查看高中物理教材或者咨询老师。
相关例题:
题目:在光滑的水平面上,有两个相同的金属小球A和B,带电量分别为+Q和-Q,质量为m,两球之间有库仑力作用。现在将两球相距一定距离,同时释放,求两球碰撞后的速度。
【分析】
根据库仑定律和牛顿第三定律可以求得碰撞前后的速度。
【解答】
解:根据库仑定律可得两球之间的相互作用力为:
$F = k\frac{Q^{2}}{r^{2}}$
根据牛顿第三定律可得两球之间的相互作用力大小相等,方向相反。
根据动量守恒定律可得:
$mv_{A} = mv_{B} + mv_{C}$
其中v_{C}为碰撞后A球的速度。
根据能量守恒可得:
$E_{k} = \frac{1}{2}mv_{C}^{2}$
其中E_{k}为碰撞后的动能。
根据题意可知,两球相距一定距离同时释放,所以碰撞前两球之间的相互作用力为零。
根据牛顿第三定律可得碰撞前A球的速度为:
$v_{A} = v_{B}$
根据题意可知,碰撞后A球的速度为v_{C},所以B球的速度为-v_{C}。
根据题意可知,两球的质量相等,所以碰撞后两球的速度大小相等,方向相反。
所以有:
$v_{A} = v_{B} = v_{C}$
代入数据可得:
$v_{C} = \sqrt{\frac{kQ^{4}}{2m}}$
代入数据可得碰撞后的动能E_{k}为:
$E_{k} = \frac{1}{2}mv_{C}^{2} = \frac{kQ^{4}}{8m}$
【例题答案】
题目中给出了两个相同的金属小球A和B,带电量分别为+Q和-Q,质量为m,两球之间有库仑力作用。现在将两球相距一定距离同时释放,求两球碰撞后的速度。根据库仑定律和牛顿第三定律可以求得碰撞前后的速度,再根据动量守恒定律和能量守恒定律求解即可。
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