在物理学中,库伦定律是描述电荷之间相互作用力的基本原理之一。它是由法国物理学家查尔斯·奥古斯丁·德·库伦于1785年提出的。库伦定律表明,两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比。这一规律为电磁学奠定了基础,并广泛应用于各种科学和技术领域。
为了帮助大家更好地理解库伦定律,下面是一些练习题目及其解答:
例题1:
如果两个点电荷分别带有电量q₁=3×10⁻⁶C和q₂=6×10⁻⁶C,并且它们之间的距离是0.1米,请计算它们之间的静电力大小。
解:根据库伦定律公式F=k(q₁q₂)/r²,其中k=9×10⁹N·m²/C²为静电常数。
代入数据可得:
F = 9×10⁹ (3×10⁻⁶)(6×10⁻⁶)/(0.1)²
F ≈ 1.62 N
因此,这两个点电荷之间的静电力约为1.62牛顿。
例题2:
假设两个带电粒子相距一定距离时产生相等但方向相反的力。若其中一个粒子所带电量为4×10⁻⁹C,则另一个粒子应携带多大的电量?
解:由库伦定律可知,当两物体间的作用力大小相等时,意味着它们的电荷量必须满足特定关系。设未知电荷量为Q,则有:
|F₁|=|F₂|
即 k(q₁Q)/r² = k(q₁q₁)/r²
由此可以得出 Q=q₁
所以,另一个粒子应该也携带4×10⁻⁹库仑的电量。
通过以上练习题我们可以看到,库伦定律不仅简单易懂而且非常实用。希望大家能够利用这些例子加深对库伦定律的理解,在实际应用中灵活运用这一理论解决问题。


