第1章 专题提升课1 库仑力作用下带电体的平衡和加速-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用课件(教科版)

课后达标检测 1 题组1　三个自由电荷的平衡问题 1．(2023·河南高二月考)如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均视为点电荷)，三球沿一条直线摆放且均处于静止状态，则下列说法正确的是(　　) A．a对b的静电力一定是引力 B．b对c的静电力可能是斥力 C．a的电荷量可能比b的电荷量少 D．若给c施加一个向右的恒力，则三个小球能向右运动且互相之间的距离保持不变 √ 课后达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 解析：若三个带电小球沿一条直线摆放且均处于静止状态，则a、c一定是同种电荷，a、b一定是异种电荷，即“两同夹异”，所以a对b的静电力一定是引力，b对c的静电力也一定是引力，故A正确，B错误； 课后达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 假设给c施加一个向右的恒力后，三个小球能向右运动且互相之间的距离保持不变；以三个小球组成的系统为研究对象可得，三个小球的加速度方向向右；以小球a为研究对象可得，小球a的加速度为0，所以假设错误，故D错误。 课后达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 题组2　库仑力作用下的平衡问题 2.(2023·广东南山期末)如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在不可伸长的、绝缘丝线上质量为m的带电小球N，挂在横杆上的P处。当小球N静止时，两球心恰好在同一水平面上且丝线与竖直方向的夹角为θ，两小球可看作点电荷。下列说法正确的是(　　) A．绝缘丝线上承受的拉力大小为mg cos θ B．小球N受到球体M施加的库仑力大小为mg sin θ C．小球N带正电，球体M与小球N的电荷量不变，球体M越靠近小球N，夹角θ越大 D．小球N带正电，球体M位置不变，M的电荷量越大，夹角θ越小 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 已知M、N带同种电荷，球体M位置不变，M的电荷量越大，库仑力越大，夹角θ越大，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 3．(2024·河南平顶山统考期末)如图所示，一倾角为θ的绝缘框架竖直固定在水平面上，框架由一根细的光滑绝缘塑料管弯折而成，倾角θ所对的直角边长度为L。A、B分别是直角边和斜边的中点，电荷量为q的带负电小球被固定在A点，质量为m的带正电小圆环套在斜边上B点刚好静止不动，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则套在斜边上小圆环所带的电荷量为(　　) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4．(2024·四川成都七中期中)如图斜面倾角是30°，A、B是两个带同种电荷的小球(可视为点电荷)，质量均为m，分别将B小球固定在A球的正下方和斜面底端(图中虚线位置)。已知B球在A球正下方时，A球对斜面的作用力为零，则当B球固定在斜面底端时，A球处于静止状态，则A球受到的静摩擦力大小为　(　　) A．0 B．0.25mg C．0.5mg D．0.75mg √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 题组3　库仑力作用下的动力学问题 5．如图所示，真空中三个质量相等的小球A、B、C，所带电荷量分别为QA＝6q、QB＝3q和QC＝8q。现用大小适当的恒力F拉C，可使A、B、C沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中A、B、C保持相对静止，且A、B间距离与B、C间距离相等。不计电荷运动产生磁场的影响，小球可视为点电荷，则此过程中B、C之间的作用力大小为(　　) √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 6．(多选)在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带负电，另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧缓慢地由P到Q从物体A的上方经过。若此过程中物体A始终保持静止，A、B两物体可视为点电荷，则下列说法正确的是(　　) A．物体A受到的地面的支持力先减小后增大 B．物体B受到的库仑力保持不变 C．物体A受到的地面的摩擦力先减小后增大 D．库仑力对物体B先做正功后做负功 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 物体B受到的库仑力大小保持不变，方向不断变化，故B错误； 物体A受到的地面的摩擦力f＝F sin θ，由θ先减小后增大知摩擦力先减小后增大，故C正确； 引力方向与速度始终垂直，不做功，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 7.(2024·广东金山中学校考)如图所示，ACB为固定在竖直面内的光滑绝缘半圆形轨道，在圆心O处固定一带正电的点电荷Q，带正电的小球可视为质点静止在最低点C。现给小球施加一水平向右的外力F，使小球沿轨道缓慢地向上移动，对此过程，下列说法正确的是(　　) A．小球所受库仑力恒定 B．外力F先减小后增大 C．小球合外力逐渐增大 D．小球对轨道的压力逐渐增大 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：小球所受库仑力大小不变，但在小球运动过程中库仑力的方向时时在改变，故小球所受库仑力为变力，故A错误； 小球沿轨道缓慢地向上移动，处于一系列动态平衡中，即小球合外力为零，故C错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：由于三个小球均处于静止状态，对a受力分析如图甲所示， a受重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力处于平衡状态，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同，即a、b小球带同种电荷，a、c小球带异种电荷，A正确，B错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：小球A悬浮静止于空中，因此小球B对A的排斥力与小球C对A的排斥力的合力一定与小球A所受的重力等大、反向，故三个小球均带同种电荷，故A错误； 小球A受到的静电力一定竖直向上，故B错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 10．(2024·重庆暨华中学期中)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ，一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A。 细线与斜面平行，小球A的质量为m，电荷量为q。小球A的右侧固定放置带电小球B，两球心的高度相同，间距为d，静电力常量为k，重力加速度为g。两带电小球可视为点电荷，小球A静止在斜面上。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (1)若B球带正电且细线对A球的拉力刚好为0，则B球电量大小是多少？ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (2)若B球带负电且斜面对A球的支持力刚好为0，则B球电量大小是多少？ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 $