静电场专题4带电体的力电综合问题2018学案

1、静电场专题4带电体的力电综合问题例题1、（力与运动关系定性判断）一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O点由静止释放，在斜面上水平虚线ab和cd之间有水平向右匀强电场如图所示.下列选项中哪个图象能正确表示小球的运动轨逝）例题2、（动态平衡）已知如图，带电小球A、B的电荷分别为Qa、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法（）mA. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B将小球B的质量增加到原来的8倍C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将B的质量增加到原来的2倍例题3、（

2、整体法隔离法）已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球，彼此间的距离都是1，A、B电荷量都是+q。给C一个外力F,使三个小球保持相对静止共同加速运动。求:C球的带电性和电荷量；外力F的大小。例题4、（直线运动）质量为m、电量为+q的小球以初速度v0并与水平方向成8角射出，如图示。如果在某方向上加一定大小的匀强电场后，为保证小球仍沿v0方向直线运动，试求：（1）所加匀强电场场强的最小值。（2）加了这个电场后，经过多长时间小球速度变为零。例题5、（平抛运动）如图所示，光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m，离地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的匀强电场（除此之外其余位置

3、均无电场），电场强度E=1x104N/C.在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01kg，电荷量q=1x10fC的带正电小球以初速度v0=1m/s向右运动.空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2.求：（1）小球在桌面上运动时加速度的大小和方向？（2）P处距右端桌面多远时，小球从开始运动到最终落地的水平距离最大？并求出该最大水平距离？例题6、（圆周运动）如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距

4、圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的4倍.8练习1：如图所示，水平面有方向向右的匀强电场，将质量相等的两个带异种电荷小球a、b（可视为点电荷），且电荷量大小分别为qa=3q,qb=q，由静止释放，二者之间距为r,位置关系如图，发现两个小球始终处于相对静止一状态.则下列说法正确的是（）A.a一定带正电，且电场强度大小为E=2qB.a一定带负电，且电场强度大小为E=C.a一定带正电，且电场强度大小为E=3qD.a一定带负电，且电场强度大小为£=警练习2：如图所示，空间分布着竖直向上的匀强电场E,现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q,并在以O点为球心的球面上选取

5、a、b、c、d四点，其中ac连线为球的水平大圆直径，bd连线与电场方向平行。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A. b、d两点的电场强度大小相等，方向相同B. a、c两点的电场强度大小相等，方向相反C. 若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、c所在圆周作匀速圆周运动D. 若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿、d所在圆周作匀速圆周运动练习3：如图所示，点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之练习4：带负电的微粒，间运动的速度大小e与时间t的关系图象可能是下图中的（）从上边区域沿平

6、行电场线方向以速度e0匀速下落，并进入下边区域（该区域的电场足够广），在如图所示的速度一时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是（以e0方向为正方向）（）练习5:两小球质量不相等，并分别带有不等量的异种电荷，其中qi是正电荷，q2是负电荷，且qi血1，用细线悬挂于O点，如果在整个空间施加一个水平向左的匀强电场，则不可能出现的平衡状态是（）练习6：如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和一q，两球间用绝缘细线2连接，甲球用绝缘细线1悬挂在天花板上，在两球所在空间有沿水平方向向左的匀强电场，场强为E,且有qE=mg，平衡时细线都被拉直.贝9平衡时的可能位置是哪个图1（）练习7

7、：如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的电荷感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E.则以下说法正确的是（A. 静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg+qEB. 静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mgqEC. 剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为|qED. 剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为1qE练习8：如图示，质量为m的带负电的小物块置于倾角为37°的绝缘光滑斜面上，当整个装置处于竖

8、直向下的匀强电场中时，小物块恰好静止在斜面上.现将电场方向突然改为水平向右，而场强大小不变，则（）A.小物块仍静止B.小物块将沿斜面加速上滑C.小物块将沿斜面加速下滑D.小物块将脱离斜面运动练习9：如图所示，一根长为2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角a=37°，电场强度E=103V/m,方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=10-3N,电荷量q=2X10-6C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是（取g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）

9、A.2m/sB.3m/sC.2*2m/sD.2、：3m/s练习10：如图所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘轻质细硬*杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P,杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场的电场强度大小为E=m先把杆拉至水平位置，然后将杆无初速度释放，重力加速度为g,不计空气阻力，贝9（）A.小球到最低点时速度最大B.小球从开始至最低点过程中动能一直增大C.小球对杆的最大拉力大小为竽mgD.小球可绕O点做完整的圆周运动练习11：在图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是()带电小球有

10、可能做匀速率圆周运动带电小球有可能做变速率圆周运动带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小A.B.C.D.练习12：质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为()A<3mg3EB'3mgEC2mgEmg2E练习13：如图，在沿水平方向的匀强电场中，一质量为m的带正电的小球通过一长为L的轻质绝缘绳，悬挂于固定点O上，已知小球在电场中所受的电场力跟重力之比为1:3,现使小球从与O同高、到O的距离为L/V3的A点

11、由静止开始释放，则当绝缘绳刚要被拉紧时，带电小球的速率为。练习14：质量为m电荷量为+q的小球，用一根绝缘细线悬于0点.开始时，它在A、OA、0B与竖直方向0C的夹角均为日，如图所示.E亠bcBB之间来回摆动,(1) 如果当它摆动到B点时突然施加一竖直向上的，大小为E=mg/q的匀强电场，则此时线中拉力T1=(2) 如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线中的拉力T2=练习15：(2014上海卷。25)如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角0二3Oo方向时，A对B的静电力为B

12、所受重力的丁倍，则丝线BC长度为。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在3O0处平衡。以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到0=O0处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况。练习16:在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，o电量分别为+2q和一q,两小球间用长为l的绝缘细线连接，并用绝缘细线悬挂在0点，如图1所示平衡时，细线对悬点的作用力多大？练习17：图中半径为R的光滑圆柱体保持静止，整个空间存在水平向右的匀强电场，一个质量为m、带正电荷q的滑块，从最高点A由静止起沿柱面滑下，达到B点时开始离开柱面，ZAO

13、Br，根据以上条件求出匀强电场的电场强度E。练习18：如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0X104N/C.现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离x=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.OX1O5C，求：(1) 带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；(2) 带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力所做的功.练习19

14、:一根长为l的丝线吊着一质量为m、电荷量为q的带电小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求：(1) 匀强电场的电场强度的大小；(2) 小球经过最低点时受到的拉力的大小练习20：如图所示，在E=lxlO4V/m的水平方向的匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在的竖直平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=0.40m。一带正电量为q=1x10-4C、质量为M=0.10kg的小滑块，与水平轨道间的动摩擦因数尸0.2，取g=1

15、0m/s2。求：(1) 要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,滑块应在水平轨道上离N点多远处开始释放？(2) 在(1)中这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？练习21：一根长度为L的绝缘细线上端固定下端系一质量为m的带正电小球，将它放置在一水平向右的匀强电场中，已知细线向右偏到和竖直线成Q二370角时，小球处于平衡状态。现在将小球拉到与竖直线成某一角度申由静止释放，当小球运动到竖直位置时速度恰好为零。求：(1) 角度9的大小？(2) 小球在运动过程中，细线的最大拉力为多少？1cos99(已知sin370二0.6，cos370二0.8，匚矿=tan2，重力加速度为G)练习22：如图所示，A

16、BCD为竖直放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道的一点，而且AB=R=0.2m.把一质量m=100g、带电量q=+10C的小球，放在水平轨道的A点，由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动.求：(g=10m/s2)(1) 它到达C点时的速度是多大？(2) 它到达C点时对轨道的压力是多大?练习23：如图，可当做质点的A、B两个物体质量均为m,A带电量为+q,B不带电，A、B与固定斜面的动摩擦因数均为卩，斜面倾角为0.斜面长度为L处在水单向左的匀强电场中，A恰好可沿斜面匀速下滑。求：(1)水平电场的电场强度大小是多少(2)若A处在斜面中点以某速度匀速下滑时，B刚好在斜面顶端由静止下滑，且A、B恰在