20xx教科版高中物理選修3-113電場電場強度和電場線同步精練1(專業(yè)版)
【正文】 q 60176。 3qL2 ＝ 3kq2L2 ， 則 a＝Fm＝3kq2mL2① 相碰后兩球 電荷量先中和 ， 后平分 ， 所以帶電荷量均為－ q， 兩球再次相距為 L 時 ， 庫侖力 F′＝ kq2L2 ， 則兩球加速度均為 a′＝F′m ＝kq2mL2② 由 ①② 式得 a′＝ 13a. 12. 圖 1－ 4－ 19 如圖 1－ 4－ 19所示 ， 在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管的圓心 O處固定一點電荷 ， 將質(zhì)量為 m， 帶電荷量為＋ q 的小球從圓弧管的水平直徑端點 A由靜止釋放 ， 小球沿細管滑到最低點 B 時 ， 對管壁恰好無壓力 ． 求： (1)固定于圓心處的點電荷在 AB 弧中點處的電場強度 大?。? (2)若把 O 處固定的點電荷拿走 ， 加上一個豎直向下場強 為 E 的勻強電場 ， 帶電小球仍從 A 點由靜止釋放 ， 下滑到最低點 B 時 ， 小球?qū)Νh(huán)的壓力多大？ 答案 (1)3mgq (2)3(mg＋ qE) 解析 (1)由 A 到 B， 由動能定理得： mgr＝ 12mv2－ 0 在 B 點 ， 對小球受力分析 ， 由牛頓第二定律有： qE－ mg＝ mv2r 聯(lián)立以上兩式解得： E＝ 3mgq 因為 O 點固定的是點電荷－ Q， 由 E＝ kQr2可知：等勢面上各處的場 強大小均相等 ， 即 AB 弧中點處的電場強度為 E＝ 3mgq (2)設(shè)小球到達 B 點時的速度為 v， 由動能定理得： (mg＋ qE)r＝ 12mv2 設(shè)在 B 點處環(huán)對小球的彈力為 N， 由牛頓第二定律得： N－ mg－ qE＝ mv2r 聯(lián)立兩式 ， 解得 小球在 B 點受到環(huán)的壓力為： N＝ 3(mg＋ qE) 由牛頓第三定律得：小球在 B 點對環(huán)的壓力大小為 N＝ 3(mg＋ qE) 13. 圖 1－ 4－ 20 長為 L 的絕緣細線下系一帶正電的小球 ， 其帶電荷量為 Q， 懸于 O 點 ， 如圖 1－ 4－ 20所 示 ． 當在 O 點另外固定一個正電荷時 ， 如果球靜止在 A 處 ， 則細線拉力是重力 mg 的兩倍 ， 現(xiàn)將球拉至圖中 B 處 (θ＝ 60176。 電場 電場強度和電場線 2 庫侖力作用下的平衡 圖 1－ 4－ 6 1． 兩個通電小球帶電后相互排斥 ， 如圖 1－ 4－ 6 所示 ． 兩懸線跟豎直方向各有一個夾角 α、 β， 且兩球在同一水平面上 ． 兩球質(zhì)量用 m 和 M表示 ， 所帶電量用 q 和 Q 表示 ． 若已知 α＞ β， 則一定有關(guān)系 ( ) A． 兩球一定帶同種電荷 B． m 一定小于 M C． q 一定大于 Q D． m 受到的電場力一定大于 M 所受電場力 答案 AB 解析 庫侖力同樣滿足牛頓第三定律 ， 滿足共點力平衡條件 ． 由圖示可知兩小球相互排斥 ， 故 A正確、 D 錯誤；偏角的大小與小球的質(zhì)量和懸線的長度有關(guān) ， 故 B 正確 ． 電場線與運動軌跡 圖 1－ 4－ 7 2． 一帶電粒子從電場中的 A點運動到 B 點 ， 軌跡如圖 1－ 4－ 7中
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