（高中物理）選修31第六章靜電場

1、選修3-1 第六章 靜電場第1講 電場力的性質(zhì)1(，1)兩個分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閑q f(r,2)，那么兩球間庫侖力的大小為()A.eq f(1,12)FB.eq f(3,4)FC.eq f(4,3)FD12F解析：兩電荷間的作用力Fkeq f(3Q2,r2)，兩電荷接觸電量先中和再平均分配，每個小球帶電量為Q，F(xiàn)keq f(Q2,blc(rc)(avs4alco1(f(r,2)2)，eq f(F,F)eq f(4,3)，C正確答案：C2在如圖6113所示的四種電場中，分別標記有a

2、、b兩點其中a、b兩點電場強度大小相等、方向相反的是()圖6113A甲圖中與點電荷等距的a、b兩點B乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點C丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點D丁圖中非勻強電場中的a、b兩點解析：甲圖中與點電荷等距的a、b兩點，場強大小相同，方向不相反，A錯；對乙圖來說，根據(jù)電場線的疏密及對稱性可判斷，b點和a點場強大小、方向均相同，B錯；丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點，場強大小相同，方向相反，C對；對丁圖來說，根據(jù)電場線的疏密可判斷，b點的場強大于a點的場強，D錯答案：C3.圖6114如圖6114所示，A、B為

3、兩個固定的等量同號正電荷，在它們連線的中點處有一個可以自由運動的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個垂直于連線的初速度v0，假設(shè)不計C所受的重力，那么關(guān)于電荷C以后的運動情況，以下說法中正確的選項是()A加速度始終增大 B加速度先增大后減小C速度先增大后減小 D速度始終增大解析：在兩個等量的同號正電荷的電場中，兩電荷連線垂直平分線上的場強從連線中點開始，沿平分線向外，場強在O點為零，在無窮遠處也為零，因此沿平分線向外的場強變化是先增大后減小，電場力先增大后減小，加速度先增大后減小，A項錯誤，B項正確；由于在兩電荷連線中垂線的場強方向從中點沿中垂線向外，因此正電荷C從連線中點垂直于連線向外運動，電場力與初速

4、度同向，因此電荷C一直做加速運動，速度始終增大，C項錯誤，D項正確答案：BD4.圖6115如圖6115所示，兩個帶同種電荷的帶電球(均可視為帶電質(zhì)點)，A球固定，B球穿在傾斜直桿上處于靜止狀態(tài)(B球上的孔徑略大于桿的直徑)，A、B兩球在同一水平面上，那么B球受力個數(shù)可能為()A3 B4 C5 D6解析：根據(jù)題意，由題圖可知B球必定要受到的力有三個，分別是重力、桿的彈力、A給B的庫侖力，這三個力的合力可以為零，所以A正確；在三力平衡的根底上，如果庫侖力增大，為保持平衡狀態(tài)，桿要給B球沿桿向下的摩擦力，反之如果庫侖力減小，為保持平衡狀態(tài)，桿要給B球沿桿向上的摩擦力，從而實現(xiàn)四力平衡，B正確答案：A

5、B5.圖6116如圖6116所示，有一水平向左的勻強電場，場強為E1.25104 N/C，一根長L1.5 m、與水平方向的夾角為37的光滑絕緣細直桿MN固定在電場中，桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q4.5106 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q1.0106 C，質(zhì)量m1.0102 kg.現(xiàn)將小球從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球B開始運動時的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時，與M端的距離r為多大？解析：(1)開始運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電

6、場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得mgsin qEcos ma解得：agsin eq f(qEcos,m)代入數(shù)據(jù)解得：a3.2 m/s2.(2)小球B速度最大時合力為零，即mgsin qEcos 0解得：r代入數(shù)據(jù)解得：r0.9 m.答案：(1)3.2 m/s2(2)0.9 m1.圖6117如圖6117所示，實線是一簇未標明方向的由點電荷Q產(chǎn)生的電場線，在a、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb，假設(shè)帶電粒子q(|Q|q|)由a點運動到b點，電場力做正功，那么以下判斷正確的選項是()A假設(shè)Q為正電荷，那么q帶正電，F(xiàn)aFbB假設(shè)Q為正電荷，那么q帶正電，F(xiàn)aFbD假設(shè)Q為負電荷，那么q帶正

7、電，F(xiàn)aFb解析：由于粒子由a點運動到b點電場力做正功，可知電場力指向外側(cè)，Q、q為同種電荷，電場線密集的地方電場強度大，由FEq知Fa大，選項A正確答案：A2.圖6118如圖6118所示，水平天花板下用長度相同的絕緣細線懸掛起來的兩個相同的帶電介質(zhì)小球a、b，左邊放一個帶正電的固定球Q時，兩懸球都保持豎直方向下面說法中正確的選項是()Aa球帶正電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大Ba球帶負電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較小Ca球帶負電，b球帶正電，并且a球帶電荷量較大Da球帶正電，b球帶負電，并且a球帶電荷量較小解析：要使ab平衡，必須有a帶負電，b帶正電，且a球帶電較少，故應(yīng)選B.答案：

8、B3(九所重點中學聯(lián)考)如下列圖，質(zhì)量分別是m1、m2，電荷量分別為q1、q2的兩個帶電小球，分別用長為l的絕緣細線懸掛于同一點，：q1q2，m1m2，兩球靜止平衡時的圖可能是()解析：如下列圖，做兩球的受力分析示意圖，根據(jù)牛頓第三定律，兩球之間的庫侖力相等，由相似三角形原理有：eq f(F,m1g)eq f(L1,L)，eq f(F,m2g)eq f(L2,L)，即：m1gL1m2gL2FL，因m1m2，故L1L2，D正確答案：D4.圖6119如圖6119，光滑絕緣細桿與水平面成角固定，桿上套有一帶正電的小球，質(zhì)量為m，帶電荷量為q.為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場所加電場的場強滿足什么條

9、件時，小球可在桿上保持靜止()A垂直于桿斜向上，場強大小為eq f(mgcos ,q)B豎直向上，場強大小為eq f(mg,q)C垂直于桿斜向下，場強大小為eq f(mgsin ,q)D水平向右，場強大小為eq f(mgcot ,q)解析：小球受豎直向下的重力，假設(shè)電場垂直于桿的方向，那么小球受垂直于桿方向的電場力，支持力方向亦垂直于桿的方向，小球所受合力不可能為零，A、C項錯；假設(shè)電場豎直向上，所受電場力Eqmg，小球所受合力為零，B項正確；假設(shè)電場水平向右，那么小球受重力、支持力和電場力作用，根據(jù)平行四邊形定那么，可知Emgtan /q，D項錯答案：B5(中學月考)圖6120如圖6120所

10、示，水平面絕緣且光滑，彈簧左端固定，右端連一輕質(zhì)絕緣擋板，空間存在著水平方向的勻強電場，一帶電小球在電場力和擋板壓力作用下靜止假設(shè)突然將電場反向，那么小球加速度的大小隨位移x變化的關(guān)系圖象可能是以下列圖中的()解析：將電場反向瞬間至彈簧恢復原長的過程中，對小球據(jù)牛頓第二定律得kxqEma；彈簧恢復原長之后的過程中，小球水平方向僅受電場力作用，對小球據(jù)牛頓第二定律得qEma，選項A正確答案：A6.圖6121如圖6121所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電量為q外，其余各點處的電量均為q，那么圓心O處()A場強大小為，方向沿OA方向 B

11、場強大小為，方向沿AO方向C場強大小為，方向沿OA方向 D場強大小為，方向沿AO方向解析：在A處放一個q的點電荷與在A處同時放一個q和2q的點電荷的效果相當，因此可以認為O處的場是5個q和一個2q的點電荷產(chǎn)生的場合成的，5個q處于對稱位置上，在圓心O處產(chǎn)生的合場強為0，所以O(shè)點的場強相當于2q在O處產(chǎn)生的場強應(yīng)選C.答案：C7(天星百校聯(lián)盟領(lǐng)航)勻強電場的電場強度E5.0103 V/m，要使一個電荷量為3.01015 C的負點電荷(不計重力)沿著與電場強度方向成60角的方向做勻速直線運動，那么所施加外力的大小和方向應(yīng)是()A1.51011 N，與場強方向成120 B1.51011 N，與場強方

12、向成60C1.51011 N，與場強方向相同 D1.51011 N，與場強方向相反解析：在電場中負點電荷所受電場力的方向與電場方向相反，要使負點電荷在電場中做勻速直線運動，其合力為零，所以所施加外力的大小為1.51011 N方向與場強方向相同，C正確答案：C8.圖6122如圖6122所示，傾角為的絕緣斜面固定在水平面上，當質(zhì)量為m、帶電荷量為q的滑塊沿斜面下滑時，在此空間突然加上豎直方向的勻強電場，滑塊受到的電場力小于滑塊的重力那么()A假設(shè)滑塊勻速下滑，加上豎直向上的電場后，滑塊將減速下滑B假設(shè)滑塊勻速下滑，加上豎直向下的電場后，滑塊仍勻速下滑C假設(shè)滑塊勻減速下滑，加上豎直向上的電場后，滑塊

13、仍減速下滑，但加速度變大D假設(shè)滑塊勻加速下滑，加上豎直向下的電場后，滑塊仍以原加速度加速下滑答案：B9.圖6123如圖6123所示，兩個帶等量的正電荷的小球A、B(可視為點電荷)，被固定在光滑的絕緣的水平面上，P、N是小球A、B的連線的水平中垂線上的兩點，且POON.現(xiàn)將一個電荷量很小的帶負電的小球C(可視為質(zhì)點)，由P點靜止釋放，在小球C向N點的運動的過程中，以下關(guān)于小球C的速度圖象中，可能正確的選項是()解析：此題考查同種等量電荷周圍的電場線的分布在AB的垂直平分線上，從無窮遠處到O點電場強度先變大后變小，到O點變?yōu)榱悖撾姾墒芰ρ卮怪逼椒志€運動，電荷的加速度先變大后變小，速度不斷增大，在

14、O點加速度變?yōu)榱?，速度到達最大，vt圖線的斜率先變大后變?。挥蒓點到無窮遠，速度變化情況另一側(cè)速度的變化情況具有對稱性如果PN足夠遠，B正確，如果PN很近，A正確答案：AB10.圖6124如圖6124所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心O處放一個點電荷，將一個質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從圓弧管的端點A處由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B處時，對管壁恰好無壓力，那么處于圓心O處的電荷在AB弧中點處的電場強度的大小為()AEeq f(mg,q)BEeq f(2mg,q) CEeq f(3mg,q)D無法計算解析：小球下滑過程中由于電場力沿半徑方向，總與速度方向垂直，所以電場力不做功，該過程

15、小球的機械能守恒設(shè)小球滑到最低點B處時速度為v，那么有：mgReq f(1,2)mv2，小球在B點時對管壁恰好無壓力，那么小球只受重力和電場力的作用，電場力必指向圓心，由牛頓第二定律可得：Eqmgeq f(mv2,R).由可求出Eeq f(3mg,q)，所以C正確答案：C11.圖6125如圖6125所示，傾角為的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長為L，C為AB的中點，在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強電場，與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點)，從B點開始在B、C間以速度v0沿斜面向下做勻速運動，經(jīng)過C后沿斜面勻加速下滑，到達斜面底端A時的速度

16、大小為v.試求：(1)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)勻強電場場強E的大小解析：(1)小物塊在BC上勻速運動，由受力平衡得FNmgcos ，F(xiàn)fmgsin 而FfFN，由以上幾式解得tan .(2)小物塊在CA上做勻加速直線運動，受力情況如下列圖，那么FNmgcos qE，F(xiàn)fFN根據(jù)牛頓第二定律得mgsin Ffma，v2veq oal(2,0)2aeq f(L,2)由以上幾式解得Eeq f(m(v2voal(2,0),qLtan ).答案：(1)tan (2)eq f(m(v2voal(2,0),qLtan ).12.圖6126(六校聯(lián)考)一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖6126所示，絲線與豎直方向成37角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔儯豢紤]因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：(