专题一电场力-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第三册同步练测（人教版2019）

第九章 静电场及其应用 专题一 电场力 学习目标 1.进一步熟练掌握库仑定律,能解决库仑力作用下平衡问题。 2.掌握解决电场中带电粒子运动轨迹问题。 3.掌握解决电场中的平衡问题与动力学问题。 D互动探究解疑难 要虑归纳 重难突破 D探究升华 时,OA的长等于OB的长,A球紧靠在光 一、库仑定律与库仑力作用下的平衡问题 绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向 1.库仑定律:F-,适用于真空中静止点 660{*,g-10m/s{,求B球的质量和细线上的$ 拉力大小。 电荷间的库仑力的计算。 2.求解涉及库仑力的平衡问题的解题思路 点电荷平衡问题的分析方法与纯力学 平衡问题的分析方法是相同的,只是在原来 受力的基础上多分析一个电场力。具体步 骤如下: 确定研究对象→“整体法”或“隔离法” 多了电场力 D针对训练 q或F-cE) 1.如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为 受力分析→(F一 L.的点电荷A、B,带电荷量分别为一4Q和 士Q.今引入第三个点电荷C,使三个点电荷 列平衡方程→F=0或F.-0,F=0 都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位 3.三个自由点电荷的平衡条件及规律; C 置是 ) “三点共线”--三个点电荷分布在同一条 直线上; A.一Q 在A左侧距A为L处 “两同夹异”-正、负电荷相互间隔; “两大夹小”--中间电荷的电荷量最小; B.-2Q在A左侧距A为处 “近小远大”--中间电荷靠近电荷量较小 C.-4Q 在B右侧距B为L.处 的电荷。 C典例剖析 [例1] 如图所示,A、B是带 □探究升华 有等量同种电荷的两个小球 QB 二、电场线与带电粒子的运动轨迹问题分析 (均可视为质点),其中n。一 方法 0.3kg,现用绕过光滑定滑 1.合力方向与速度方向:合力指向轨迹曲线的 轮的绝缘细线将两球悬挂起来,两球平衡 内侧,速度方向沿轨迹的切线方向。 15 高中物理·必修 第三册(人教版) 2.分析方法 2.带电粒子在电场中的加速问题 (1)由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场 与力学问题分析方法完全相同,带电体 力的方向。 的受力仍然满足牛顿第二定律,在进行受力 (2)由电场力和电场线的方向可判断电荷的 分析时不要漏掉电场力(静电力)。 正负。 C典例剖析 (3)由电场线的疏密程度可确定电场力的大 [例3 如图所示,光滑斜面倾角为37*},一带 小,再根据牛顿第二定律F一ma可判断电 有正电荷的小物块质量为n,电荷量为9 荷加速度的大小。 置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀 (4)根据力和速度的夹角可以判断速度变大 强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上, 还是变小,从而确定不同位置的速度大小。 D典例剖析 [例2] (多选)某静电场中的电 (sin 37*-0.6,cos37*-0.8,g-10m's)求; 场线如图所示,带电粒子在电 m& 场中仅受电场力作用,其运动 轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下 37* 说法正确的是 ~_ _~_ A.粒子带正电荷 (1)原来的电场强度的大小; B.粒子在M点的加速度大于它在N点的 (2)小物块运动的加速度大小; 加速度 (3)沿斜面下滑距离为/时小物块的速度。 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的 加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的 动能 D针对训练 2.一带负电荷的质点,仅在电场力作用下沿曲 线abc从a运动到c,已知质点的速率是递 减的。关于5点电场强度E的方向,下列图 示中可能正确的是(虚线是曲线在点的 切线) _ ### D针对训练 C 3.如图所示,质量为n的带电小球A D探究升华 悬挂在绝缘细线上,目处在电场强 三、电场中的动力学问题 度为E的水平匀强电场中,当小球 1.共点力作用下的平衡问题 A静止时,细线与竖直方向成30。 oA 带电体在多个力作用下处于平衡状态; ( 角,则小球所带的电荷量应为 ) 物体所受合外力为零,因此可用共点力平衡 ③mg B.3ng A.3E 的知识分析,常用的方法有正交分解法、合 C.2m # 成法等。 16 第九章 静电场及其应用 随堂巩固促应用 验证反错 迁移运用 1.(库仑力作用下平衡问题) 3.(电场中的动力学问题)如 如图所示,两根长度均为 图所示,竖直放置的两块 L.的绝缘细线分别系住质 足够大的带电平行板间形 量相等、电荷量均为十Q 成一个方向水平向右的匀 的小球a、b,并悬挂在O点。当两个小球静 强电场区域,电场强度 止时,它们处在同一高度,且两细线与竖直 E-3×10N/C。在两板间用绝缘细线悬 方向的夹角均为a一30{},已知静电力常量为 挂一个质量m-5×10kg的带电小球,静 . .则每个小球的质量为 ) 止时小球偏离竖直方向的角度0一60^{。g ③Q A.3Q B. 取10m/s{。