专题训练 电场力的应用-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【新课程同步训练】练习手册（人教版）

第九章 静电场及其应用 练 1. 如图所示， 在匀强电场中有一 质量为 m 、 电荷量为 q 的小球 从 A 点由静止释放， 其运动轨 迹为一直线， 该直线与竖直方 向的夹角为 θ ， 那么匀强电场 的场强大小有 （ ） A. 唯一值 mgtanθ q B. 最大值 mgtanθ q C. 最小值 mgsinθ q D. 最大值 mg q 2. 如图所示， 质量为 m ， 带 +q 电量的滑块， 沿绝缘斜 面匀速下滑， 当滑至竖直 向下的匀强电场区时， 滑 块的运动状态为 （ ） A. 继续匀速下滑 B. 将加速下滑 C. 将减速下滑 D. 上述三种情况都有可能发生 * 3. （多选） 如图所示， 质量和电荷量均相 同的两个小球 A 、 B 分别套在光滑绝 缘杆 MN 、 NP 上， 两杆固定在一起， NP 水平且与 MN 处于同一竖直平面内 ， ∠MNP 为钝角。 B 小球受一沿杆方向的 水平推力 F 1 作用， A 、 B 均处于静止状 态， 此时 A 、 B 两球间距为 L 1 。 现缓慢 推动 B 球， A 球也缓慢移动， 当 B 球到 达 C 点时， 水平推力大小为 F 2 ， A 、 B 两球间距为 L 2 ， 则 （ ） A． F 1 ＜F 2 B． F 1 ＞F 2 C． L 1 ＜L 2 D． L 1 ＞L 2 4. 在如图所示的匀强电场中， 有一轻质棒 AB ， A 端固定在一个可以转动的轴上， B 端固定有一个大小可忽略、 质量为 m 、 带 电荷量为 Q 的小球， 当棒静止后与竖直方 向的夹角为 θ ， 求匀强电场的场强。 专题训练 电场力的应用 A θ 第 1 题图 m +q v 第 2 题图 第 3 题图 M A N C B F 1 P B θ A E 第 4 题图 9 练 高 中 物 理 必 修 第三册 （人教版） 5. 如图所示， 光滑绝缘轨道上有两个质量均 为 m 的带电小球 A 、 B ， 分别带有 +4Q 、 -Q 的电量， 在水平向右的场强为 E 的匀 强电场中一起向右做匀加速运动， 运动过 程中两球相对位置不变， 试求它们之间的 距离。 （已知静电力常量为 k ） 6. 半径为 r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面 内， 环上套有一质量为 m 、 带正电的珠 子， 空间存在水平向右的匀强电场， 如图 所示 ， 珠子所受静电力是其重力的 3 4 ， 将珠子从环上最低位置 A 点由静止释放， 则： （ 1 ） 珠子所能获得的最大动能是多大？ （ 2 ） 珠子对环的最大压力是多大？ r E A 第 6 题图 E AB 第 5 题图 10 参考答案与解析 8. B 【解析】 对图像问题要着重理解它的物理意义， 对于电场中给定的位置， 放入的试探电荷的电荷量不同， 它受到的静电力不同。 但是静电力 F 与试探电荷的电荷 量 q 的比值 F q 即场强 E 是不变的量， 因为 F=qE ， 所以 F 跟 q 的关系图线是一条过原点的直线， 该直线斜率的大 小即表示场强的大小， 由此可得 E d >E b >E a >E c ， 故 B 正确。 9. C 【解析】 由 v-t 图像知， 负电荷由 A 点运动到 B 点做变加速直线运动， 说明它所受静电力方向由 A 指向 B ， 且静电力逐渐增大， 所以 AB 电场线上电场方向 B→ A ， 且 E 变大。 10. BD 【解析】 中垂线上的电场强度 O 点为 0 ， 向 外先变大后变小， 将受到与速度方向相同的力， 故一直 被加速。 加速度先减小后增大。 故 B 、 D 正确。 11. A 【解析】 由公式 E=2πkσ 1- x （ R 2 +x 2 ） 1 2 2 # 可知， 当 R→∞ 时， x （ R 2 +x 2 ） 1 2 →0 ， 则 E→2πkσ ， 即单位面积 带电量为 σ 0 的无限大均匀带电平板在 Q 处产生的电场 强度 E 0 =2πkσ 0 ， 而挖去的一个半径为 r 的圆板在 Q 处产 生的电场强度 E′=2πkσ 0 1- x （ r 2 +x 2 ） 1 2 2 2 ， 所以此时的电场 强度 E=E 0 －E′=2πkσ 0 x （ r 2 +x 2 ） 1 2 ， 故 A 正确。 * 12. B 【解析】 AB 、 AC 棒带电完全相同， 在 P 点产 生的电场强度大小相同， 由于两个带电棒关于 P 点轴对 称， 所以两个带电棒在 P 点的电场方向都是沿着棒的垂 直平分线过 P 点斜向下， 又两个电场方向互成 120° 角， 则 AB 棒和 AC 棒在 P 点产生的合场强大小即等于 AB 棒 在 P 点产生的场强大小。 BC 棒在 P 点的电场强度是 AB 棒和 AC 棒在 P 点的合电场强度的 2 倍， 因 P 点合