内容正文:
知能素养提升
静电场及其应用
第九章
知能提升
《全效作业本》 物理 必修 第三册 [RJ]
归类探究
归类探究
知能提升
【例1】
【变式1】
【例2】
【变式2】
【例3】
【变式3】
【例4】
【变式4】
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归类探究
类型一 库仑定律的理解和应用
【例1】 用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素,如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。若物体O所带电荷量用Q表示,小球所带电荷量用q表
示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的
作用力大小用F表示。下列对该实验现象的判断正确
的是( )
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A.保持Q、q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关
B.保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比
C.保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关
D.保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
【答案】C
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【变式1】 完全相同的两个金属球A、B(可视为点电荷)带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F。现让第三个完全相同的不带电的金属球C先后与A、B两球接触后移开。这时,A、B两球
之间的相互作用力的大小是( )
A
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类型二 点电荷电场强度的叠加及计算
【例2】 如图所示,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一个电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度大小为E,
若又将等量异号的点电荷-Q放在D点,则( )
C.BC线段的中点电场强度为零
D.B、C两点的电场强度相同
D
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【变式2】 如图所示,a、b、c、d、e为同一条直线上的五个点,相邻两点间的距离都为L,处于a、e两点的点电荷的电荷量都为q,处于a点的为负电荷,处于e点的为正电荷。在c点有一块与直线垂直的均匀带电薄板,带电量为Q,电性未知。已知d点的电场强度为零,则b点的电场强
度大小为(已知静电力常量为k)( )
B
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类型三 非点电荷电场强度的叠加及计算
【例3】 经过探究,某同学发现:点电荷和无限大的接地金属平板间的电场(如图甲所示)与等量异种点电荷之间的电场分布(如图乙所示)完全相同。图丙中点电荷q到MN的距离OA为L,AB是以电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径,则B点电场强度的大小是( )
C
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【变式3】 如图所示,一个半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,相邻两点间的距离均为R,在a点有一个电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的
电场强度为零,则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)( )
B
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类型四 电场中的平衡问题
【例4】 电荷量为4×10-6 C的小球绝缘固定在A点,质量为0.2 kg、电荷量为-5×10-6 C的小球用绝缘细线悬挂,静止于B点。A、B之间的
距离为30 cm,AB连线与竖直方向的夹角为60°。静电力常量为9.0×
109 N·m2/C2,小球可视为点电荷。下列图示正确的是( )
B
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