20xx專題12電場力的性質(zhì)-展示頁
2025-01-16 23:18本頁面
【正文】 兩點A與A′，B與B′場強的關(guān)系 等大、反向 等大、同向 題型1：庫侖力作用下的平衡問題 分析帶電體力學問題的方法與純力學問題的分析方法一樣，學會把電學問題力學化．分析方法是： (1)確定研究對象．如果有幾個物體相互作用時，要依據(jù)題意，適當選取“整體法”或“隔離法”，一般是先整體后隔離． (2)對研究對象進行受力分析． (3)列平衡方程(F合＝0或Fx＝0，F(xiàn)y＝0) 【例1】(2020和45176。合肥模擬)在光滑絕緣的水平地面上放置四個相同的金屬小球，小球 A、B、C位于等邊三角形的三個頂點上，小球D位于三角形的中心，如圖6－1－5所示．現(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電荷Q，讓小球D帶負電荷q，使四個小球均處于靜止狀態(tài)，則Q與q的比值為( ) 解析：由庫侖定律和力的平衡知識可得： ， 解得：，故D正確． 答案：D 如圖6－1－15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)，已知A、B兩球在同一水平面上，則B球受力個數(shù)可能為( ) ①．3 ②．4 ③．5 ④．6 A．①③正確 B．②④正確 C．①②正確 D．③④正確 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①正確；在三力平衡的基礎上，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，②正確，應選C． 答案：C 如圖6－1－24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，則處于圓心O處的電荷在AB弧中點處的電場強度的大小為( ) A．E＝ B．E＝ C．E＝ 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，該過程小球的機械能守恒．設小球滑到最低點B處時速度為v，則有：mgR＝mv2?、伲∏蛟贐點時對管壁恰好無壓力，則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：Eq－mg＝ ②.由①②可求出E＝，所以C正確． 答案：C 如圖6－1－19，光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質(zhì)量為m，可加一勻強電場．所加電場的場強滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止( ) A．垂直于桿斜向上，場強大小為 B．豎直向上，場強大小為 C．垂直于桿斜向下，場強大小為 D．水平向右，場強大小為 解析：小球受豎直向下的重力，若電場垂直于桿的方向，則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；若電場豎直向上，所受電場力Eq＝mg，小球所受合力為零，B項正確；若電場水平向右，則小球受重力、支持力和電場力作用，根據(jù)平行四邊形定則，可知E＝mgtan θ/q，D項錯． 答案：B 如圖6－1－1
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