靜電場專題4帶電體的力電綜合問題2018學(xué)案

1、靜電場專題4帶電體的力電綜合問題例題1、（力與運動關(guān)系定性判斷）一帶正電小球從光滑絕緣的斜面上O點由靜止釋放，在斜面上水平虛線ab和cd之間有水平向右勻強(qiáng)電場如圖所示.下列選項中哪個圖象能正確表示小球的運動軌逝）例題2、（動態(tài)平衡）已知如圖，帶電小球A、B的電荷分別為Qa、QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時AB間距離減為d/2,可采用以下哪些方法（）mA. 將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍B將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍C. 將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D. 將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將B的質(zhì)量增加到原來的2倍例題3、（

2、整體法隔離法）已知如圖，在光滑絕緣水平面上有三個質(zhì)量都是m的相同小球，彼此間的距離都是1，A、B電荷量都是+q。給C一個外力F,使三個小球保持相對靜止共同加速運動。求:C球的帶電性和電荷量；外力F的大小。例題4、（直線運動）質(zhì)量為m、電量為+q的小球以初速度v0并與水平方向成8角射出，如圖示。如果在某方向上加一定大小的勻強(qiáng)電場后，為保證小球仍沿v0方向直線運動，試求：（1）所加勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的最小值。（2）加了這個電場后，經(jīng)過多長時間小球速度變?yōu)榱恪＠}5、（平拋運動）如圖所示，光滑絕緣的正方形水平桌面邊長為d=0.48m，離地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的勻強(qiáng)電場（除此之外其余位置

3、均無電場），電場強(qiáng)度E=1x104N/C.在水平桌面上某一位置P處有一質(zhì)量m=0.01kg，電荷量q=1x10fC的帶正電小球以初速度v0=1m/s向右運動.空氣阻力忽略不計，重力加速度g=10m/s2.求：（1）小球在桌面上運動時加速度的大小和方向？（2）P處距右端桌面多遠(yuǎn)時，小球從開始運動到最終落地的水平距離最大？并求出該最大水平距離？例題6、（圓周運動）如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連,軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球，為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，求釋放點A距

4、圓軌道最低點B的距離s.已知小球受到的電場力大小等于小球重力的4倍.8練習(xí)1：如圖所示，水平面有方向向右的勻強(qiáng)電場，將質(zhì)量相等的兩個帶異種電荷小球a、b（可視為點電荷），且電荷量大小分別為qa=3q,qb=q，由靜止釋放，二者之間距為r,位置關(guān)系如圖，發(fā)現(xiàn)兩個小球始終處于相對靜止一狀態(tài).則下列說法正確的是（）A.a一定帶正電，且電場強(qiáng)度大小為E=2qB.a一定帶負(fù)電，且電場強(qiáng)度大小為E=C.a一定帶正電，且電場強(qiáng)度大小為E=3qD.a一定帶負(fù)電，且電場強(qiáng)度大小為£=警練習(xí)2：如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場E,現(xiàn)在電場區(qū)域內(nèi)某點O處放置一負(fù)點電荷Q,并在以O(shè)點為球心的球面上選取

5、a、b、c、d四點，其中ac連線為球的水平大圓直徑，bd連線與電場方向平行。不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A. b、d兩點的電場強(qiáng)度大小相等，方向相同B. a、c兩點的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反C. 若從a點拋出一帶正電小球，小球可能沿a、c所在圓周作勻速圓周運動D. 若從a點拋出一帶負(fù)電小球，小球可能沿、d所在圓周作勻速圓周運動練習(xí)3：如圖所示，點電荷+4Q與+Q分別固定在A、B兩點，C、D兩點將AB連線三等分，現(xiàn)使一個帶負(fù)電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動，不計粒子的重力，則該粒子在CD之練習(xí)4：帶負(fù)電的微粒，間運動的速度大小e與時間t的關(guān)系圖象可能是下圖中的（）從上邊區(qū)域沿平

6、行電場線方向以速度e0勻速下落，并進(jìn)入下邊區(qū)域（該區(qū)域的電場足夠廣），在如圖所示的速度一時間圖象中，符合粒子在電場內(nèi)運動情況的是（以e0方向為正方向）（）練習(xí)5:兩小球質(zhì)量不相等，并分別帶有不等量的異種電荷，其中qi是正電荷，q2是負(fù)電荷，且qi血1，用細(xì)線懸掛于O點，如果在整個空間施加一個水平向左的勻強(qiáng)電場，則不可能出現(xiàn)的平衡狀態(tài)是（）練習(xí)6：如圖所示，甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電荷量分別為+q和一q，兩球間用絕緣細(xì)線2連接，甲球用絕緣細(xì)線1懸掛在天花板上，在兩球所在空間有沿水平方向向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E,且有qE=mg，平衡時細(xì)線都被拉直.貝9平衡時的可能位置是哪個圖1（）練習(xí)7

7、：如圖所示，A、B、C三個小球（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負(fù)電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電（不考慮小球間的電荷感應(yīng)），不可伸長的絕緣細(xì)線將三個小球連接起來懸掛在O點,三個小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E.則以下說法正確的是（A. 靜止時，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mg+qEB. 靜止時，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mgqEC. 剪斷O點與A小球間細(xì)線瞬間，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為|qED. 剪斷O點與A小球間細(xì)線瞬間，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為1qE練習(xí)8：如圖示，質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小物塊置于傾角為37°的絕緣光滑斜面上，當(dāng)整個裝置處于豎

8、直向下的勻強(qiáng)電場中時，小物塊恰好靜止在斜面上.現(xiàn)將電場方向突然改為水平向右，而場強(qiáng)大小不變，則（）A.小物塊仍靜止B.小物塊將沿斜面加速上滑C.小物塊將沿斜面加速下滑D.小物塊將脫離斜面運動練習(xí)9：如圖所示，一根長為2m的絕緣細(xì)管AB被置于勻強(qiáng)電場E中，其A、B兩端正好處于電場的左右邊界上，傾角a=37°，電場強(qiáng)度E=103V/m,方向豎直向下，管內(nèi)有一個帶負(fù)電的小球，重G=10-3N,電荷量q=2X10-6C，從A點由靜止開始運動，已知小球與管壁的動摩擦因數(shù)為0.5,則小球從B點射出時的速度是（取g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）

9、A.2m/sB.3m/sC.2*2m/sD.2、：3m/s練習(xí)10：如圖所示，整個空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，一長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)硬*桿一端固定在O點、另一端固定一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球P,桿可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，電場的電場強(qiáng)度大小為E=m先把桿拉至水平位置，然后將桿無初速度釋放，重力加速度為g,不計空氣阻力，貝9（）A.小球到最低點時速度最大B.小球從開始至最低點過程中動能一直增大C.小球?qū)U的最大拉力大小為竽mgD.小球可繞O點做完整的圓周運動練習(xí)11：在圖所示的豎直向下的勻強(qiáng)電場中，用絕緣的細(xì)線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點O做圓周運動，下列說法正確的是()帶電小球有

10、可能做勻速率圓周運動帶電小球有可能做變速率圓周運動帶電小球通過最高點時，細(xì)線拉力一定最小帶電小球通過最低點時，細(xì)線拉力有可能最小A.B.C.D.練習(xí)12：質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上，且處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，當(dāng)小球A靜止時,細(xì)線與豎直方向成30°角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為()A<3mg3EB'3mgEC2mgEmg2E練習(xí)13：如圖，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m的帶正電的小球通過一長為L的輕質(zhì)絕緣繩，懸掛于固定點O上，已知小球在電場中所受的電場力跟重力之比為1:3,現(xiàn)使小球從與O同高、到O的距離為L/V3的A點

11、由靜止開始釋放，則當(dāng)絕緣繩剛要被拉緊時，帶電小球的速率為。練習(xí)14：質(zhì)量為m電荷量為+q的小球，用一根絕緣細(xì)線懸于0點.開始時，它在A、OA、0B與豎直方向0C的夾角均為日，如圖所示.E亠bcBB之間來回擺動,(1) 如果當(dāng)它擺動到B點時突然施加一豎直向上的，大小為E=mg/q的勻強(qiáng)電場，則此時線中拉力T1=(2) 如果這一電場是在小球從A點擺到最低點C時突然加上去的，則當(dāng)小球運動到B點時線中的拉力T2=練習(xí)15：(2014上海卷。25)如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角0二3Oo方向時，A對B的靜電力為B

12、所受重力的丁倍，則絲線BC長度為。若A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線長度，使B仍能在3O0處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運動，到0=O0處A的電荷尚未漏完，在整個漏電過程中，絲線上拉力大小的變化情況。練習(xí)16:在場強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，o電量分別為+2q和一q,兩小球間用長為l的絕緣細(xì)線連接，并用絕緣細(xì)線懸掛在0點，如圖1所示平衡時，細(xì)線對懸點的作用力多大？練習(xí)17：圖中半徑為R的光滑圓柱體保持靜止，整個空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，一個質(zhì)量為m、帶正電荷q的滑塊，從最高點A由靜止起沿柱面滑下，達(dá)到B點時開始離開柱面，ZAO

13、Br，根據(jù)以上條件求出勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E。練習(xí)18：如圖所示，絕緣光滑水平軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0X104N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離x=1.0m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當(dāng)運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零.已知帶電體所帶電荷量q=8.OX1O5C，求：(1) 帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力；(2) 帶電體沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中，摩擦力所做的功.練習(xí)19

14、:一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，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：(1) 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??；(2) 小球經(jīng)過最低點時受到的拉力的大小練習(xí)20：如圖所示，在E=lxlO4V/m的水平方向的勻強(qiáng)電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道所在的豎直平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=0.40m。一帶正電量為q=1x10-4C、質(zhì)量為M=0.10kg的小滑塊，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)尸0.2，取g=1

15、0m/s2。求：(1) 要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠(yuǎn)處開始釋放？(2) 在(1)中這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？練習(xí)21：一根長度為L的絕緣細(xì)線上端固定下端系一質(zhì)量為m的帶正電小球，將它放置在一水平向右的勻強(qiáng)電場中，已知細(xì)線向右偏到和豎直線成Q二370角時，小球處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在將小球拉到與豎直線成某一角度申由靜止釋放，當(dāng)小球運動到豎直位置時速度恰好為零。求：(1) 角度9的大??？(2) 小球在運動過程中，細(xì)線的最大拉力為多少？1cos99(已知sin370二0.6，cos370二0.8，匚礦=tan2，重力加速度為G)練習(xí)22：如圖所示，A

16、BCD為豎直放在場強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切，A為水平軌道的一點，而且AB=R=0.2m.把一質(zhì)量m=100g、帶電量q=+10C的小球，放在水平軌道的A點，由靜止開始被釋放后，在軌道的內(nèi)側(cè)運動.求：(g=10m/s2)(1) 它到達(dá)C點時的速度是多大？(2) 它到達(dá)C點時對軌道的壓力是多大?練習(xí)23：如圖，可當(dāng)做質(zhì)點的A、B兩個物體質(zhì)量均為m,A帶電量為+q,B不帶電，A、B與固定斜面的動摩擦因數(shù)均為卩，斜面傾角為0.斜面長度為L處在水單向左的勻強(qiáng)電場中，A恰好可沿斜面勻速下滑。求：(1)水平電場的電場強(qiáng)度大小是多少(2)若A處在斜面中點以某速度勻速下滑時，B剛好在斜面頂端由靜止下滑，且A、B恰在