第九章 静电场及其应用 高考强化-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步课件（人教版2019）

物理 必修第三册 RJ 1 9 第九章高考强化 刷真题 2 1.[湖北2021·11] （多选）如图所示,一匀强电场 大小未知、方向水平向 右.两根长度均为的绝缘轻绳分别将小球和悬挂在电场中,悬点均为 .两 小球质量均为、带等量异号电荷,电荷量大小均为 .平衡时两轻绳 与竖直方向的夹角均为 .若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍, 两小球仍在原位置平衡.已知静电力常量为,重力加速度大小为 ,下列说法 正确的是( ) BC A.带正电荷 B.带正电荷 C. D. 考点1 静电力作用下物体的平衡 3 解析 若带正电荷，小球对小球的库仑力水平向右，匀强电场对 小球的静电力水平向右， 小球不可能静止，所以带负电荷，带正电荷，故A错误，B正确；对 小球受力分析，根据 平衡条件和库仑定律可得，，联立可得 ，故C正 确，D错误. 考点1 静电力作用下物体的平衡 4 【一题多解】若带负电荷，小球对小球的库仑力水平向左，匀强电场对 小球的静电力水平 向左，小球不可能静止，所以带正电荷，带负电荷，故A错误，B正确；对 小球分析，根 据平衡条件和库仑定律可得， ；仅将两小球的电荷量同时变 为原来的2倍，则有,，联立可得 ，故C正确， D错误. 考点1 静电力作用下物体的平衡 5 2.[全国甲2023·18] 在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以 使发散的电子束聚集.下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨 迹，其中正确的是( ) A A.&1& B.&2& C.&3& D.&4& 考点2 电场的力学综合问题 6 解析 电子运动轨迹的切线方向为速度方向，电子所受静电力方向指向运动轨迹的凹侧且沿电场线切线方向的反方向，作出部分位置处电子所受静电力的示意图. 考点2 电场的力学综合问题 7 3.[湖南2023·5] 如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷 量分别为、和, 点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角 分别为 、 和 .若点处的电场强度为零， ,则三个点电 荷的电荷量可能为( ) D A.,, B.,, C.,, D.,, 考点3 电场强度的叠加及计算 8 解析 以点为坐标原点，方向为轴正方向，垂直轴向右为 轴正方 向，建立直角坐标系，如图所示，根据矢量合成和几何关系可知， 和 电性相同，且与电性相反，才可以保证 点处电场强度为零，A、B 错误；设的长度为，则， ，根据正交分解可知， 在轴方向上有 ，在 轴方向有 ,联立解得，，若 ,则 ,，若,则, ,D正确. 考点3 电场强度的叠加及计算 9 【一题多解】验证法 设电荷量为的点电荷在点产生的场强大小为，电荷量为的点电荷在 点产生的场强大小 为，电荷量为的点电荷在点产生的场强大小为，把、沿轴、 轴方向正交分解，在 轴方向，有 ，若，，则 ，解得 ，C错误；若，，则，解得，且 带负 电，D正确. 考点3 电场强度的叠加及计算 10 4.[山东2022·3] 半径为的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于 点，环上 均匀分布着电荷量为的正电荷.点、、将圆环三等分，取走、 处两段弧 长均为的小圆弧上的电荷.将一点电荷置于延长线上距点为的 点， 点的电场强度刚好为零.圆环上剩余电荷分布不变， 为( ) C A.正电荷， B.正电荷， C.负电荷， D.负电荷， 考点3 电场强度的叠加及计算 11 解析 若将、处电荷补上，由对称性可知，关于点对称的两点处的电荷在 处产生的场强大 小相等，方向相反，故处场强为零，现取走、两处电荷，则圆环上剩余电荷在 处产生的场 强与取走的、处的电荷在处产生的合场强大小相等，方向相反.圆环上电荷均匀分布，则 、 处取走的电荷量均为，则，如图所示，取走的电荷在 处产生的合场强大 小为 ,方向水平向左.因为点的点电荷和圆环上剩余电荷在 处产生的场强 为零，故点电荷在处产生的场强大小和方向与相同，则有,联立解得 ,为 负电荷. 考点3 电场强度的叠加及计算 12 5.[全国乙2023·24] 如图，等边三角形位于竖直平面内， 边水平，顶点 在边上方，3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上.已知边中点 处的 电场强度方向竖直向下，边中点处的电场强度方向竖直向上， 点处点电荷 的电荷量的绝对值为 ,求 （1） 点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负； [