第3期 静电的防止与利用 《静电场及其应用》单元复习-【数理报】新教材2023-2024学年高二物理必修第三册同步学案（人教版2019）

书书书 （４ ） 该 研 究 性 实 验 能 验 证 定 律 ． １４． （１２ 分 ） 小 明 做 “ 探 究 电 荷 间 作 用 力 的 大 小 跟 距 离 、 电 荷 量 的 关 系 ” 实 验 如 下 ： （１ ） 探 究 电 荷 间 作 用 力 的 大 小 跟 距 离 的 关 系 ： ① 探 究 电 荷 间 作 用 力 的 大 小 跟 距 离 的 关 系 ：如 图 １１ 甲 所 示 ，保 持 电 荷 的 电 荷 量 不 变 ， 距 离 增 大 时 ， 作 用 力 ； 距 离 减 小 时 ， 作 用 力 ． ② 研 究 两 个 带 电 小 球 之 间 作 用 力 的 大 小 跟 丝 线 与 竖 直 方 向 的 夹 角 关 系 ：挂 在 丝 线 下 端 的 小 球 在 重 力 、 丝 线 拉 力 和 电 荷 之 间 的 作 用 力 这 ３ 个 力 作 用 下 平 衡 ．由 图 乙 可 知 ， 电 荷 间 的 静 电 力 Ｆ 与 重 力 Ｇ 、 夹 角 θ 的 关 系 为 ，显 然 ，θ 越 大 ，静 电 力 Ｆ ． （２ ） 探 究 电 荷 间 作 用 力 的 大 小 跟 电 荷 量 的 关 系 ：保 持 两 个 电 荷 之 间 的 距 离 不 变 ， 电 荷 量 增 大 时 ， 作 用 力 ； 电 荷 量 减 小 时 ， 作 用 力 ． （３ ） 综 上 所 述 ， 可 以 得 出 的 结 论 是 ： ． 四 、 解 答 题 （ 本 题 共 ４ 小 题 ， 共 ４０ 分 ， 解 答 应 写 出 文 字 说 明 、 方 程 式 和 演 算 步 骤 ． 只 写 出 最 后 结 果 的 不 能 给 分 ， 有 数 值 计 算 的 题 ， 答 案 中 必 须 写 出 数 值 和 单 位 ） １５． （８ 分 ） （２０２２ 广 东 清 远 期 中 ） 在 真 空 中 Ｏ 点 放 一 个 点 电 荷 Ｑ ＝ ＋ １．６ × １０ －９Ｃ ，今 在 Ｍ 点 放 一 个 点 电 荷 ｑ ＝ － １．６ × １０ －１１Ｃ ，Ｏ Ｍ 间 的 距 离 ｒ ＝ ４ ０ ｃｍ ， 如 图 １２ 所 示 ． （ｋ ＝ ９．０ × １０ ９Ｎ · ｍ ２／Ｃ ２） 求 ： （ １ ）ｑ 在 Ｍ 点 受 到 的 作 用 力 ； （２ ）Ｍ 点 的 电 场 强 度 ； （３ ） 拿 走 ｑ 后 Ｍ 点 的 电 场 强 度 ． １６． （１０ 分 ） （２０２２ 天 津 市 第 二 南 开 中 学 期 中 ） 如 图 １３ 所 示 ，轻 绳 上 端 固 定 ，下 端 连 接 一 个 质 量 ｍ ＝ ４ × １０ －４ｋｇ 的 带 电 小 球 （ 可 视 为 质 点 ）．小 球 位 于 电 场 强 度 Ｅ ＝ ３．０ × １０ ３Ｎ ／Ｃ 、方 向 水 平 向 右 的 匀 强 电 场 中 ． 小 球 静 止 时 ， 绳 与 竖 直 方 向 的 夹 角 θ ＝ ３７°（ｓｉｎ ３７° ＝ ０．６ ，ｃｏｓ ３７° ＝ ０．８ ，ｇ 取 １０ ｍ ／ｓ ２）． （１ ） 判 断 带 电 小 球 电 荷 量 的 正 负 ； （２ ） 求 小 球 受 轻 绳 拉 力 Ｆ 的 大 小 ； （３ ） 求 小 球 电 荷 量 ｑ． １７． （１２ 分 ） 如 图 １４ 所 示 ， 质 量 均 为 ｍ 的 三 个 小 球 放 在 光 滑 绝 缘 的 固 定 斜 面 上 ，其 中 Ａ 小 球 不 带 电 ，Ｂ 、Ｃ 两 小 球 带 等 量 异 种 电 荷 ，Ａ 、Ｂ 小 球 用 轻 质 弹 簧 连 接 （ 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 ｋ ０ ） ，给 Ａ 球 施 加 沿 斜 面 向 上 、大 小 为 Ｆ ＝ ３ｍ ｇ 的 拉 力 ， 三 个 小 球 以 相 同 的 加 速 度 沿 斜 面 向 上 做 匀 加 速 运 动 ，且 三 个 球 保 持 相 对 静 止 ，Ｂ 、Ｃ 间 的 距 离 为 Ｌ ， 三 个 小 球 的 大 小 都 可 忽 略 不 计 ， 斜 面 倾 角 为 θ ＝ ３０°，静 电 力 常 量 为 ｋ．求 ： （１ ） 三 个 小 球 一 起 向 上 做 匀 加 速 运 动 的 加 速 度 大 小 ａ ； （２ ） 三 个 小 球 保 持 相 对 静 止 一 起 向 上 匀 加 速 运 动 时 弹 簧 的 伸 长 量 Δ ｘ； （３ ） 小 球 Ｃ 的 带 电 荷 量 ｑ． １８．（１０ 分 ） （２０２１ 重 庆 西 南 大 学 附 中 期 末 ） 如 图 １５ 所 示 ， 在 （ａ ，０ ） 、 （０ ，ａ ） 位 置 分 别 放 置 一 个 电 荷 量 为 ｑ 的 正 点 电 荷 ，在 坐 标 原 点 Ｏ 处 放 置 电 荷 量 为 ２ｑ 的