专题01 静电场中的力电综合问题-2024-2025学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）

`` 第九章 静电场及其应用 专题01：静电场中的力电综合问题 一、选择题 1.(2024江苏淮安江阴中学期中)可视为点电荷的a、b两个带电小球所带的电荷量分别为+6q和-q，质量分别为m和3m，两球间用一长为L的绝缘细线连接，用长度也为L的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的 (　 　) 2.(2023黑龙江哈尔滨三中月考)如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3 cm，A的电荷量为qA=+3.0×10-9 C，静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2，则 (　 　) A.小球B带正电，qB=3.0×10-9 C B.小球B带负电，qB=-4.0×10-9 C C.匀强电场的电场强度大小E=3×104 N/C，方向水平向左 D.A、B连线中点处的电场强度大小为1.6×105 N/C，方向水平向右 3.(2023江苏苏州常熟阶段检测)如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止。A、B可视为质点，关于此过程，下列说法正确的是 (　 　) A.地面对斜面C的摩擦力先增大后减小 B.地面对斜面C的支持力逐渐减小 C.物体A受到斜面的支持力先增大后减小 D.物体A受到斜面的支持力一直增大 4.(2024江苏徐州期中)如图所示，电荷量为+q的点电荷在均匀带电薄板上方，到薄板的距离为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，A、B为垂线上的两点，到薄板的距离均为d。将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g。已知静电力常量为k，则 (　 　) A.薄板带正电 B.薄板在A点产生的场强方向竖直向上 C.薄板在B点产生的场强大小为 D.若将带电小球移到A点释放，其加速度仍等于重力加速度g 5.(2023江苏南京大学附属中学期末)如图所示，质量分别为m1、m2的带同种电荷的小球A、B，分别用长为l的绝缘细线悬挂在同一点O，两细线与竖直方向各成一定角度α、β，两小球用一绝缘轻质弹簧相连，A、B球连线与过O点的竖直线交于C点，初始时弹簧处于压缩状态。现增加A球的电荷量，下列说法正确的是 (　 　) A.两细线的拉力之比变大 B.两细线的夹角不变 C.AC与BC的长度之比不变 D.OC的长度一定变大 二、非选择题 6.(2024河北衡水武强中学月考)如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强大小为E=1.25×104 N/C，一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M处固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10-6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10-6 C，质量m=1.0×10-2 kg。现将小球B从杆的上端N由静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2，重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)求： (1)小球B开始运动时的加速度为多大？ (2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？ 7.(2024河北名校联考)如图所示，水平向右的匀强电场中，绝缘丝线一端固定悬挂于O点，另一端连接一带负电小球，小球质量为m，电荷量为Q。O点正下方投影为M点。等量异种点电荷A、B的电荷量均为Q，对称放置于M点两侧，小球静止时恰好处于AM的中点N处。已知AN=NM=L，且绝缘丝线长度为2L，静电力常量为k，重力加速度大小为g，求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)撤去匀强电场，保持A、B位置不变，三者电性不变，A、B和小球的电荷量均变为Q'(未知)，保持电荷量仍相等，换一根绝缘丝线，调整绝缘丝线上端悬挂位置，使小球仍静止于N点，平衡时丝线与竖直方向的夹角为37°，求A、B在N处产生的合场强E'的大小(已知sin 37°=，cos 37°=)。 专题强化练1　静电场中的力电综合问题 答案与分层梯度式解析 1.B 2.C 3.C 4.C 5.C 1.B 关键点拨　分析悬挂a的细线的偏移方向时，以a、b及a、b间细线组成的整体为研究对象；研究a、b间细线的偏移方向时，以b为研究对象；在分析b在悬点的左侧还是右侧时，比较两细线偏移角度的大小。 小球a带正电，受到的电场力水平向左，小球b带负电，受到的电场力水平向右，以a、b及a、b间细线组成的整体为研究对象，所受电场力大小为5Eq，方向水平向左，则上面悬挂a的细线向左偏移