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库仑定律的适用条件和公式

2021-02-21

文/水上君子

专题:库仑定律适用条件和公公式定律

一、库仑定律的适用条件和公式

1、库仑定律的公式：$F=k\frac{q_1q_2}{r^2}$，其中$k=9.0×10^9$N·m$^2$/C$^2$，叫做静电力常量。

2、库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

3、适用条件：在真空中；静止点电荷。

4、库仑定律和万有引力定律的对比：

（1）两个规律极具相似性，但本质不同，万有引力只有吸引力，静电力既有吸引力又有排斥力。万有引力定律在天体间表现明显，而库仑定律在微观带电粒子间表现明显。

（2）适用条件极其相似，万有引力是质点，库仑定律是点电荷。

（3）都是场力，都是通过场来传递相互作用的，但万有引力定律是引力场，库仑定律是电场。

二、库仑定律的适用条件的相关例题

关于库仑定律，下列说法正确的是____

A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体

B．根据$F=k\frac{q_1q_2}{r^2}$，当两个带电体间的距离$r→0$时，库仑力$F→∞$

C．所带电荷量分别为$Q$和$3Q$的点电荷$A、B$相互作用时，$B$受到的静电力是$A$受到的静电力的3倍

D．库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷

答案：D

解析：如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看成是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，故A错误；两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能再看成点电荷了，$F=k\frac{q_1q_2}{r^2}$已经不能适用，故B错误；根据两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律，可知$B$受到的静电力和$A$受到的静电力大小相等，故C错误；库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷，故D正确。