第九章 专题训练 电场力的应用-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

第九章静电场及其应用 专题训练 电场力的应用 1.如图所示，在匀强电场中有一 水平推力大小为F,A、B两球间距为 质量为m、电荷量为g的小球 L2,则（) 从A点由静止释放，其运动轨 迹为一直线，该直线与竖直方 F 向的夹角为0，那么匀强电场 第1题图 N C B P 的场强大小有() 第3题图 A.唯一值tan8 B.最大值mgtan0 A.F<F2 B.F>F2 9 9 C.LI<L2 D.Li>L C.最小值ngsin0 D.最大值mg 4.在如图所示的匀强电场中，有一轻质棒 9 q 2.如图所示，质量为m,带+9电量的滑块， AB,A端固定在一个可以转动的轴上，B 沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的 端固定有一个大小可忽略、质量为m、带 匀强电场区时，滑块的运动状态为() 电荷量为Q的小球，当棒静止后与竖直方 向的夹角为0，求匀强电场的场强。 第2题图 A.继续匀速下滑 第4题图 B.将加速下滑 C.将减速下滑 D.上述三种情况都有可能发生 3.(多选)如图所示，质量和电荷量均相同 的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆 MN、NP上，两杆固定在一起，NP水平 且与MW处于同一竖直平面内，∠MWP 为钝角。B小球受一沿杆方向的水平推 力F作用，A、B均处于静止状态，此时 A、B两球间距为L1。现缓慢推动B球，！ A球也缓慢移动，当B球到达C点时， 练 9 N 高中物理必修第三册（人教版） 5.如图所示，光滑绝缘轨道上有两个质量均：6.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面 为m的带电小球A、B,分别带有+4Q、: 内，环上套有一质量为m、带正电的珠 -Q的电量，在水平向右的场强为E的匀 子，空间存在水平向右的匀强电场，如图 强电场中一起向右做匀加速运动，运动过 所示，珠子所受静电力是其重力的 4 程中两球相对位置不变，试求它们之间的 将珠子从环上最低位置A点由静止释放， 距离。（已知静电力常量为k) 则： (1)珠子所能获得的最大动能是多大？ (2)珠子对环的最大压力是多大？ 第5题图 第6题图 (10)练N 高中物理必修第三册（人教版） >"专题训练电场力的应用 1.C【解析】带电小球在电场中 受到重力和电场力，从0点自由释 重力 放，其运动轨迹为直线，小球所受 mg 电场力F 的合力方向沿此直线方向，运用三 角形定则分析什么情况下场强大小 合力 最小，再求出最小值。 第1题答图 2.A【解析】设斜面的倾角为0。滑块没有进入电 场时，根据平衡条件得mgsin0-fN=mgcos0,又fuN得 到mgsin0=umgcos0,即有sin0cos0。当滑块进人电 场时，设滑块受到的电场力大小为F。根据正交分解得 到滑块受到的沿斜面向下的力为(mg+F)sinO,沿斜面向 上的力为u(mg+F)cos0,而sin 0-ucos0,故(mg+F):sinA u(mg+F)cos6,即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动。 故选A。 3.BC【解析】对A球受力分析如图所示，A球受 到重力mg、支持力F和库仑力F,在B球向C移动 的过程中，库仑力的方向在改变，即答图中：角变小， 由矢量三角形可知库仑力在变小，根据库仑定律F,号 可知L变大，即A、B之间的距离变大，C正确，D错 误；对B球受力分析如图所示，B球受到重力mg、支 持力F、库仑力F和推力F,根据平衡条件可知F= F,cosB,在B球向C移动的过程中，B在变大，则cosB 变小，库仑力也在减小，故推力F变小，即F>F,A 错误，B正确。 -P F mg 第3题答图 4.mgtan0【解析】小球受重力mg、棒拉力F,还 Q 应受到水平向右的静电力F,故Q为正电荷，由平衡条件： Fsin6-F=0,Fcos0=mg,所以F=mgtan6。又由F=QE, 得E-ngtan0 Q 5V竖 【解析】对A小球和B小球分别进行 46 受力分折得，对A:E40--m, ① 对B:~40-EQ=ma, ② 0-2得V贸。 6()子mg2)子mg 【解析】珠子只能沿光滑绝缘圆环做圆周运动，运 动过程中除受圆环的弹力外，还受竖直向下的重力和 水平向右的静电力，一定从A点开始沿逆时针方向做 圆周运动，重力做负功，静电力做正功。当两个力做 的总功最多时，动能最大，同时在这点所受圆环的支持 力也最大。 珠子在运动过程中，受重力和静电力的大小、方向 都不发生变化，则重力和静电力的合力大小、方向也不 变，这样就可以用合力来代替重力和静电力，当珠子沿 合力方向位移最大时，合力做功最多，动能最大。 (0)由gE子g,设qE、mg的合方F,与竖直方向 的夹角为0，则有am0=子，解得=37°，设珠子 到达B点时动能最大，则珠子由 A点静止释放后从A到B过程中 0 做加速运动，如图所示，B点动 B 能最大，由动能定理得qErsin0- mg mg(1-cos0)=Ek,解得B点动能 第6题答图 即最大动能E=4mg。 (2)设珠子在B点受圆环弹力R,有R-F。=-心 即R-Pa+r-Vmg+(qET+分g各ag+分g 5 子吸。由牛顿第三定徐得，珠子对圆环的最大压力为 子g m4.静电的防止与利用 1.ABC【解析】笔套与头发摩擦，笔套带电，故A 正确；带电的笔套靠近金属箔做成的圆环，由于静电感 应，在圆环的上、下部感应出异种电荷，故B正确；圆 环被吸引到笔套上的过程中，圆环有向上的加速度，静 电力大于圆环的重力，故C正确；笔套碰到圆环后，笔 套上的电荷有一部分转移到圆环，不会立刻被全部中 和，故D错误。