(课件)高效作业3 [加练一课 静电力作用下的平衡问题]-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业3 [加练一课　静电力作用下的平衡问题] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组一　共线静电力的平衡问题 1．如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为－4Q和＋Q，现在引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置正确的是 [A级　新教材落实与巩固] √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2．如图所示，用劲度系数为15 N/m的轻弹簧悬挂一个绝缘、带电荷量为＋2.0×10-7 C的小球A，此时弹簧的长度为10 cm。在A的正下方放一个带电小球B时，弹簧伸长量增加4 cm，此时两球相距12 cm。已知静电力常量k＝9×109 N·m2/C2，A、B可视为点电荷，忽略重力，则 A．A球受到的静电力大小是2.1 N B．A球受到的静电力大小是1.5 N C．B球带负电，电荷量是1.2×10-5 C D．B球带负电，电荷量是4.8×10-6 C √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3．如图所示，A、B、C三个带电小球用柔软绝缘细线悬挂于天花板上，平衡时细线竖直，三个小球处于同一水平面且间距相等，以下关于小球的质量及带电情况的说法正确的是 A．A、C两球质量一定相等 B．A、C两球一定带等量同种电荷 C．A、B两球可能带等量异种电荷 D．A、B、C三球可能带同种电荷 √ 【解析】 A、B、C三球竖直方向拉力与重力平衡，所以无法确定三球的质量关系，故A错误；三球水平方向所受静电力平衡，对B球受力分析可知，A、C两球对B球要么都是吸引力，要么都是排斥力，A、C两球一定带等量同种电荷，故B正确；由C球的受力平衡可知，A、B两球对C球一个吸引一个排斥，因此A、B两球带异种电荷，且B球的电荷量小于A球的电荷量，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4．如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A，用原长为L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，平衡时弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半，再次平衡时弹簧伸长量变为x2，则有 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题组二　非共线静电力的平衡问题 5．如图所示，绝缘细线的一端与一个带正电的小球M相连接，另一端固定在天花板上，在小球M下面的绝缘水平面上固定另一个带电小球N，在下列情况下，小球M能处于静止状态的是 A. B. C. D. √ 【解析】 M在三个力的作用下处于平衡状态，则绝缘细线对小球M的拉力与小球N对小球M的静电力的合力必与M的重力大小相等、方向相反，分析可知选项B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6．[2022·衢州一中高一]如图所示，电荷量分别为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为q的小球(视为点电荷)，小球在P点受力平衡，若不计小球的重力，那么PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系满足 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7．[2022·余姚中学高一]如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A。在两次实验中，均缓慢移动另一个带同种电荷的小球B。当B球到达悬点O的正下方并与A球在同一水平线上，A球受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ。若两次实验中B球的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°。 则q1与q2的比值为 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8．如图所示，将两根长度均为l的绝缘细线一端固定于O点，另一端分别系一个质量均为m、带电荷量均为q(q>0)的带电小球。将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球(均视为点电荷)分别处在等边三角形abc的三个顶点上时，细线的夹角恰好为120°，则此时细线上的拉力大小等于 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9．有一个等边三角形△abc，d是bc延长线上的一点，c是bd的中点，a、b、c三点分别固定电荷量为＋q、－q、＋q的点电荷，此时c点电荷受到的静电力大小为F。若把位于a处的电荷移到d点处，位于c处的电荷受到的静电力大小为F′，则的值为 [B级　素养养成与评价] √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10．(多选)如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球(均视为点电荷)，带电荷量分别为－q、Q、－q、Q