20xx教科版高中物理選修3-113電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線同步精練-資料下載頁
【導(dǎo)讀】B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測(cè)得C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與AB平行，則qA帶__________電，解析放在A點(diǎn)和B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向分別在AC和BC的連線上，場(chǎng)強(qiáng)方向只能由C→A和由B→C，故qA帶負(fù)電，qB帶正電，且EB＝2EA，即kqBBC2＝2kqAAC2，又由幾何關(guān)系知BC＝2AC，所以qA∶qB＝1∶8.解析由電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性可知，＋q、－q在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)沿OD方向，的，不是假想的，故A正確，B錯(cuò)誤；由E＝Fq得，F(xiàn)＝Eq，當(dāng)q一定時(shí)，E越大，F(xiàn)越大，解析根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝Fq，電場(chǎng)強(qiáng)度與圖中圖線的斜率相對(duì)應(yīng)，故EA＞EB，處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E1＝kQL2，方向如圖所示，兩線之間夾角大小為60°.據(jù)電場(chǎng)的疊加原。理可知，D處的電場(chǎng)強(qiáng)度為這兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，可解得E＝2E1cos30°＝2×kQL2×32＝。具體方向與電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向相同，若兩條電場(chǎng)線相交，則在該點(diǎn)可以作出兩條切線，表明該點(diǎn)的電場(chǎng)不唯一，這與實(shí)際不符，D正確．故選BD.點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均不相同．故選C.
【正文】 小相等、方向相反 ， 電子受到電場(chǎng)力方向水平向左 ， 且沿點(diǎn) A、 O、 B運(yùn)動(dòng)的過程中 ， 電場(chǎng)力由小變大 ， 再由大變小 ， 故另一個(gè)力的方向應(yīng)水平向右 ， 其大小應(yīng)先變大后變小 ， 故選 B. 題組四 綜合應(yīng)用 12. 圖 1－ 3－ 14 如圖 1－ 3－ 14 所示 ， 真空中帶電荷量分別為＋ Q和－ Q的點(diǎn)電荷 A、 B相距 r， 則： (1)兩點(diǎn)電荷連線的 中點(diǎn) O的場(chǎng)強(qiáng)多大？ (2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上 ， 距 A、 B兩點(diǎn)都為 r的 O′點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如何？ 答案 (1)8kQr2 ， 方向由 A指向 B (2)kQr2 ， 方向與 AB連線平行 ， 由 A指向 B 解析 (1)如圖甲所示 ， A、 B兩點(diǎn)電荷在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同 ， 由 A指向 、 B兩點(diǎn)電荷在 O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度： EA＝ EB＝ kQ?? ??r22＝4kQr2 . 故 O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為 E0＝ 2EA＝ 8kQr2 ， 方向由 A指向 B. (2)如圖乙所示 ， EA′ ＝ EB′ ＝ kQr2 ， 由矢量圖所形成的等邊三角形可知 ， O′ 點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng) E0′ ＝ EA′ ＝ EB′ ＝ kQr2 ， 方向與 A、 B的中垂線垂直 ， 即 E0′ 與 E0同向 ． 圖 1－ 3－ 15 13． 豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng) ． 其電場(chǎng)強(qiáng)度為 E， 在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中 ， 用絲線懸掛質(zhì)量為 m 的帶電小球 ， 絲線跟豎直方向成 θ 角時(shí)小球恰好平衡 ， 如圖 1－ 3－ 15 所示 ． 請(qǐng)問： (1)小球帶電荷量是多少？ (2)若剪斷絲線 ， 小球碰到金屬板需多長時(shí)間？ 答案 (1)mgtan θE (2) 2bg cot θ 解析 (1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電 ， 對(duì)小球受力分析如圖所示 FTsin θ ＝ qE① FTcos θ ＝ mg② 由 ①② 得 tan θ ＝ qEmg， 故 q＝ mgtan θE . (2)由第 (1)問中的方程 ② 知 FT＝ mgcos θ ， 而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重 力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉力大小相等 ， 故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力 等于mgcos θ .小球的加速度 a＝F合m＝gcos θ ， 小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ， 當(dāng)碰到金屬板上時(shí) ， 它的位移為 x＝ bsin θ ， 又由 x＝ 12at2， 得 t＝ 2xa＝ 2bcos θgsin θ＝ 2bg cot θ .
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