静电场中力的性质(讲义)-2025年高考物理一轮复习(新教材新高考)_第1页
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文档简介

第33讲静电场中力的性质

目录

01、考情透视,目标导航

02、知识导图,思维引航..............................................1

03、考点突破,考法探究..............................................2

考点一电荷守恒定律库仑定律.................................................3

知识点L元电荷、点电荷.................................................3

知识点2.电荷守恒定律...................................................3

知识点3.库仑定律.......................................................3

知识点4.静电力作用下的平衡问题.........................................4

知识点5.三个自由点电荷的平衡条件及规律.................................4

考向L库仑力的叠加......................................................4

考向2.库仑力作用下的平衡问题............................................6

考点二电场强度的理解和计算...................................................7

知识点L电场强度的性质.................................................7

知识点2.电场强度的三个计算公式.........................................7

知识点3.求解特殊带电体电场强度的计算方法................................7

考察动向.......................................................................7

考向1.电场强度的计算....................................................7

考向2.电场强度的叠加....................................................8

考点三电场线的理解和应用.....................................................10

知识点1.电场线的特征..................................................10

知识点2.六种典型电场的电场线..........................................10

知识点3.两种等量点电荷电场线的比较....................................10

知识点4.电场线的应用...................................................11

知识点5.电场线与轨迹问题的判断方法.....................................11

考察动向......................................................................11

考向L几种常见电场的电场线分布.........................................11

考向2.电场线的应用.....................................................12

考向3.电场线与轨迹的运动分析...........................................12

04、真题练习,命题洞见..............................................13

考情透视•目标导航

考情2024•北京•高考物理第9题

分析2024・浙江•高考物理第4题

2024・江西•高考物理第7题

2024•广西•高考物理第10题

2024・江苏•高考物理第4题

2023•全国甲•高考物理第8题

2024•全国新课标.高考物理第5题

2024•河北.高考物理第4题

2024•海南・高考物理第6题

复习目标1.掌握库仑定律的内容及条件,并会用来解决问题。

目标目标2.理解电场强度的定义,并会计算电场强度的大小,判断电场强度方向。

目标3.理解电场线的特点,会用电场线的特点解决相关问题。

匐2

〃L知识导图•思维引航\\

真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘

积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们

的连线上.

库仑定律-----------------可以根据问题需要,选择“整体法”

确定研产对象卜或“隔离法”

|受力’分析人多了静电力(F=誓或F=gE)

|应用|库仑力的平衡

|列平衡方程卜F«=0或FjO、F,=O

r定义式,E上等效法

q

决定式:E=k&计算方法

E=R补偿法

关系式,

d微元法

点电传的电场等城片”点电月的业场,疏密表大小

方向沿切线

仲St正点为强电场点电苻目金

电荷的电场修板的电场

匐3

考点突破•考法探究

考点一电荷守恒定律库仑定律

f知识固本」

知识点1.元电荷、点电荷

(1)元电荷:e=L60Xl()Rc,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况对它们之间的作用

力的影响的理想化模型。

知识点2.电荷守恒定律

(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移

到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。

(2)三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电。

(3)带电实质:物体得失电子。

(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,

若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。公式:qi'=0'=史芋。

知识点3.库仑定律

⑴内容

真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,

作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式

尸=卢手,式中左=9.0X109N-m2/C2,叫作静电力常量。

⑶库仑力的方向

由相互作用的两个带电体决定,即同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

(4)说明

①尸二畔,r指两点电荷间的距离。对于可视为点电荷的两个均匀带电绝缘球体,r为两球的球心间距。

②当两个电荷间的距离厂一0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大。

知识点4.静电力作用下的平衡问题

涉及静电场中的平衡问题,其解题思路与力学中的平衡问题一样,只是在原来受力的基础上多了静电

力,具体步骤如下:

知识点5.三个自由点电荷的平衡条件及规律

平衡每个点电荷受另外两个点电荷的合静电力为零或每个点电荷处于另外两个点

条件电荷的合电场强度为零的位置

平衡[两同夹异]O缝,、造封三点共缱)

,--------,G平衡规,---------,

规律[两大夹小后番重包铲Z近小匹大〕

考向洞察J

考向L库仑力的叠加

1.(多选)如图所示,在竖直面内有三个带电小球小从c,其中球。和球b固定,二者连线为一条竖直线,

它们的电荷量大小分别为qi和⑴,球c在图示位置处于静止状态,已知ab、be和ac的连线的长度分别为4

cm>3cm和2cm,则()

oZ

A.球a和球b一定带同种电荷

B.球a和球b一定带异种电荷

「史=1

8

D里学

仅27

【答案】BD

【解析】球c受重力及球a和球6对它的库仑力而平衡,球人对它的库仑力必须是斥力,而球a对它的

库仑力必须是引力,球〃和球。一定带异种电荷,故A错误,B正确;画出球。受力图,如图所示,三力

kq\qkq?q

(〃c)2(be)208

平衡,设球c的带电荷量为q,在相似三角形中,有-7一=-初一,整理有第=合,故C错误,D正确。

mg

&

2.如图所示,真空中A、B两点分别固定两个相同的带电金属小球(均可视为点电荷),所带电荷量分别为十。

和一5。,在A、8的延长线上的C点处固定一电荷量为q的试探电荷,试探电荷受到的静电力大小为Fi,

已知A8=BC。若将两带电金属小球接触后再放回A、3两处时,试探电荷受到的静电力大小为尸2,贝U年为

r2

()

2121

AA

-ToB・16+Q-5Qq

oo

ABC

「1919

c-ToD-16

【答案】c

【解析】:设根据库仑定律得月=平一番=竽(将两带电小球接触后,两小球所带

电荷量均为一2。,根据库仑定律得出=举+慧=挈,所以a=舄,故C正确。

3.如图所示,在边长为/的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a和b电荷量均为+q,c和d电荷量

均为一4,静电力常量为人,则a电荷受到的其他三个电荷的库仑力的合力大小是()

\0RVW「叱D典

v.uB.Z2。/20,2Z2

【答案】D

【解析】a和b电荷量为+q,c和d电荷量为一q,则c、d电荷对a电荷的库仑力为引力,b电荷对a电

荷的库仑力为斥力,根据库仑定律,库仑力大小分别为Fea-Fba-Fda-

电荷所受的库仑力大小为厂一挈,

故A、B、C错误,D正确。

考向2.库仑力作用下的平衡问题

4.如图所示,在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B,A带电荷量为十。,B带电荷量为一9Q。现引

入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态,则C的带电性质及位置应为()

AB

©---------------------©

-------0.4m------->|

A.正电,2的右边04m处

B.正电,B的左边0.2m处

C.负电,A的左边0.2m处

D.负电,A的右边0.2m处

【答案】C

【解析】:要使三个点电荷均处于平衡状态,必须满足“两同夹异”“两大夹小”“近小远大''的原则,

Qq_k-9Qq

所以点电荷C应在A左侧,带负电。设C在A左侧距A为X处,由于C处于平衡状态,所以4

x--(0.4+彳产

解得x=0.2m,C正确。

5.(多选)如图所示,绝缘的斜面体ABC静止于水平面上,NB=37。,NC=53。,两个可视为质点的带电物体

P和Q分别在A8和AC面上静止不动,且P、Q连线水平。48面和AC面光滑,设斜面体和P、Q的质量

分别为M、恤、优2,重力加速度为g,sin37o=0.6。下列判断正确的是()

A.P、Q一定带异种电荷,且Q的电荷量一定等于P的电荷量

B.P、Q的质量之比是华

C.水平面对斜面体底部有水平向右的静摩擦力

D.水平面对斜面体的支持力等于(〃+如+加2)g

【答案】BD

【解析】隔离法:P、Q两物体都是三力平衡,且P、Q在水平方向受到的是大小相等的库仑引力,P、Q

一定是带异种电荷,电荷量大小关系不能确定,选项A错误;由库仑引力只重力〃2g和倾角的关系式尸=

wgtan。可知,P、Q质量之比为言=翳箓=竽,选项B正确;

整体法:对由斜面体和P、Q所构成的整体,水平面对斜面体支持力等于总重力,水平面对斜面体没有摩擦

力,水平面对斜面体的支持力尸N=(M+mi+m2)g,选项C错误,D正确。

考点二电场强度的理解和计算

-------------M-H-t

知识

知识点1.电场强度的性质

矢量性规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向

电场中某一点的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点的电荷q

唯一性

无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置

如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的电场强度是各

叠加性

场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和

知识点2.电场强度的三介计算公式

公式适用条件说明

某点的电场强度为确定值,大小及方

定义式E=­任何电场

q向与q无关

真空中点电E由场源电荷。和场源电荷到某点的

决定式E=m

荷的电场距离r决定

关系式匀强电场d是沿电场方向的距离

a

知识点3.求解特殊带电体电场强度的计算方法

等效法在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景

对称法空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性

将有缺损的带电空腔球补全为全球,或将缺口的带电圆环补全为圆环,或将半球

补偿法

面补全为球面等

可将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷,每个微元电荷可看成点电荷,再

微元法

利用公式和电场强度叠加原理求出合电场强度

考向洞察J

考向L电场强度的计算

1.在真空中一个点电荷。的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m

和0.6m(如图甲)。在A、8两点分别放置带正电的试探电荷,试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相

同,其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线。、6所示。下列说法正确的是()

5

4

3

2

AB

00"30*6x/m0

0.20.30.40.50.6q/C

A.A点的电场强度大小为2.5N/C

B.B点的电场强度大小为40N/C

C.点电荷。是负电荷

D.点电荷Q的位置坐标为0.2m

【答案】D

F4

【解析】由图乙可知,A点的电场强度大小为&=彳=言N/C=40N/C,A错误;2点的电场强度大小为

品=肃=而N/C=2.5N/C,B错误;由于£A>EB,点电荷。应在A点的左侧,带正电的试探电荷受到电

场力的方向都跟x轴正方向相同,可知点电荷。是正电荷,C错误;设点电荷。的位置坐标为x,则有&

=kS3、2'EB=k(n?-代入数据解得尤=0.2m,D正确。

(0.3-x)(0.6—x)

考向2.电场强度的叠加

2.(2023・重庆卷,3)真空中固定有两个点电荷,负电荷位于坐标原点处,正电荷。2位于x轴上,。2的电

荷量大小为。1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x°处产生的合电场强度为0,则。1、。2相距()

A.yflxoB.(2陋—l)xo

C.2\[2xoD.(26+l)xo

【答案】B

【解析】由于两点电荷电性相反,且。2的电荷量较大,则。2的位置应该在X轴的负半轴,设两点电荷相

距L根据点电荷电场强度公式和电场强度叠加可得缪=7空K,又。2=82,解得乙=(2吸一1)X0,

故B正确。

3.(2022•山东卷,3)半径为R的绝缘细圆环固定在如图所示位置,圆心位于。点,环上均匀分布着电量为。

的正电荷。点A、B、C将圆环三等分,取走A、B处两段弧长均为AL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置

于OC延长线上距。点为2R的。点,。点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变,4为()

.工小会QZ

A.正电荷,q=兀R

B.正电荷,q=*奢

C.负电荷,〃=强静

n名由杵2小。羽

D.负电荷,q=#

【答案】C

【解析】取走A、2处两段弧长均为AL的小圆弧上的电荷,根据对称性可知,剩余圆环上的电荷在。点产

生的电场强度与A在同一直径上的Ai和与B在同一直径上的Bi产生的电场强度的矢量和相等,如图所示,

QNL

因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有豆=莘=部,由题意可知,两电场强度方向的夹角为

120°,由几何关系得两者的合电场强度大小为£=0=舞,根据。点的合电场强度为0,则放在。点的

点电荷带负电,在。点产生的电场强度大小为E'=y^,E'=E,解得《=笔£故C正确。

4.(等效法、补偿法)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,

一半径为R的球体表面均匀带有正电荷,电荷量为q,。为球心,直线油是过球体中心的一条水平线,球

体表面与直线漏交于C、。两点,直线。。上有两点P、Q,且PC=OQ=R。现垂直于CO将球面均分为

左右两部分,并把右半部分移去,左半球面所带电荷仍均匀分布,此时尸点电场强度大小为E,则。点的

电场强度大小为(

kq

BWK一E

D.条+E

【答案】A

【解析】先将带电球体补全,一半径为R的球体表面均匀带有正电荷,电荷量为外在球外空间产生的电

场等效于电荷集中于球心处产生的电场,则在尸、。两点所产生的电场强度大小为瓦=(祟)2=条,左半

球面所带电荷在尸点的电场强度大小为E,由对称性可知去掉的右半球面所带电荷在。点的电场强度大小

为E,则E°=Eo—8=条一E,故A正确。

考点三电场线的理解和应用

知识固本

知识点1.电场线的特征

(1)电场线是假想的,实际电场中不存在。

(2)电场线起始于正电荷(或无限远),终止于无限远(或负电荷)。静电场的电场线不闭合。

(3)电场线不相交,也不相切。

(4)电场线的疏密程度反映电场的强弱。

(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹。

知识点2.六种典型电场的电场线

点电荷的电场等量异种点电荷的电场

等量正点匀强电场点电荷与金

电荷的电场属板的电场

知识点3.两种等量点电荷电场线的比较

比较等量异种点电荷等量正点电荷

电场线分布图

1

电荷连线上的沿连线先变小后变大

电场强度0点最小,但不为零。点为雯

中垂线上的电。点最大,向外逐渐减小。点最小,向外先变大后变小

场强度

关于。点对称位A与A'、B与B'、C与C'

置的电场强度等大同向等大反向

知识点4.电场线的应用

(1)判断电场强度的大小:电场线密处电场强度大,电场线疏处电场强度小。

(2)判断静电力的方向:正电荷受力方向与电场线在该点切线方向相同,负电荷受力方向与电场线在该点切

线方向相反。

(3)判断电势的高低与电势降低得快慢:沿电场线方向电势降低最快,且电场线密集处比稀疏处降低更快。

知识点5.电场线与轨迹问题的判断方法

(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的

切线方向),从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。

(2)三不知时要用“假设法”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,若

已知其中的任意一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知,则要用假设法分别讨论各种情况。

考向洞察J]

考向1.几种常见电场的电场线分布

1.(多选汝口图所示的四种电场中均有。、b两点,其中a、b两点的电场强度相同的是()

甲乙

O赤

丙丁

A.图甲中,与点电荷等距离的小6两点

B.图乙中,两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距离的人b两点

C.图丙中,两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距离的人b两点

D.图丁中,匀强电场中的a、b两点

【答案】BD

【解析】:根据点电荷的电场的特点可知题图甲中a、b两点的电场强度大小相等,但方向不同,则电场

强度不同,故A错误;题图乙中a、6两点的电场强度大小相等,方向都与中垂线垂直向左,则a、b两点

的电场强度相同,故B正确;题图丙中〃、。两点电场强度方向不同,故C错误;题图丁的匀强电场中〃、

。两点的电场强度大小相等,方向相同,故D正确。

考向2.电场线的应用

2.把头发屑悬浮在意麻油里,加上电场,可以模拟出电场线的分布情况。如图甲是模拟孤立点电荷和金属

板之间的电场照片,乙图为简化后的电场线分布情况,贝1()

甲乙

A.由图甲可知,电场线是真实存在的

B.图甲中,没有头发屑的地方没有电场

C.图乙中A点的电场强度大于2点的电场强度

D.在图乙电场中由A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点

【答案】C

【解析】:电场线是假想的曲线,不是真实存在的,故A错误;题图甲中,没有头发屑的地方同样也有电

场存在,故B错误;题图乙中A点的电场线较8点密集,可知A点的电场强度大于8点的电场强度,故C

正确;因A、2之间的电场线为曲线,根据物体做曲线运动的条件可知,在题图乙电场中由A点静止释放的

质子不可能沿电场线运动到3点,故D错误。

考向3•电场线与轨迹的运动分析

3.(2023•全国甲卷)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电

子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是()

电子”屏电子彳:

AB

电子^屏电子^

C

【答案】A

【解析】:运动中的物体所受合力应指向运动轨迹凹侧,结合电子受到的电场力及电子的运动轨迹进行分

析,可知A正确,B、C、D错误。

匐4

百颠嬉f・金翱^

1.(2024•北京・高考真题)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、。是连线上的两点,

且MP=QN。下列说法正确的是()

pe

MQN

A.尸点电场强度比Q点电场强度大

B.P点电势与。点电势相等

C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,尸点电场强度大小也变为原来的2倍

D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、。两点间电势差不变

【答案】C

【详解】A.由等量异种点电荷的电场线分布特点知,P、。两点电场强度大小相等,A错误;

B.由沿电场线方向电势越来越低知,尸点电势高于。点电势,B错误;

CD.由电场叠加得尸点电场强度

E=kg+k&

MP2NP-

若仅两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则尸点电场强度大小也变为原来的2倍,同理。点电场强度大

小也变为原来的2倍,而尸。间距不变,根据U=诩定性分析可知尸、。两点间电势差变大,C正确,D错

误。

故选Co

2.(2024・浙江・高考真题)如图所示空间原有大小为£、方向竖直向上的匀强电场,在此空间同一水平面的M、

N点固定两个等量异种点电荷,绝缘光滑圆环ABCD垂直放置,其圆心。在MN的中点,半径为R、

AC和8。分别为竖直和水平的直径。质量为加、电荷量为+q的小球套在圆环上,从A点沿圆环以初速度vo

做完整的圆周运动,则()

A.小球从A到C的过程中电势能减少

B.小球不可能沿圆环做匀速圆周运动

C.可求出小球运动到8点时的加速度

D.小球在。点受到圆环的作用力方向平行MN

【答案】C

【详解】A.根据等量异种点电荷的电场线特点可知,圆环所在平面为等势面,匀强电场方向竖直向上,则

小球从A到C的过程电势增加,电势能增加;故A错误;

B.当场强满足为=根9时,小球运动时受到的向心力大小不变,可沿圆环做匀速圆周运动,故B错误;

C.根据动能定理

2

(mg-Eq)R=;mvB-1mv^

可求出小球到2点时的速度%,根据4=宜可得小球的向心加速度,再根据牛顿第二定律

R

可得小球的切向加速度出,再根据矢量合成可得B点的加速度为

a=Qa;+a.

故C正确;

D.小球在。点受到圆环指向圆心的力提供向心力,故小球在。点受到圆环的作用力方向不平行MN,故D

错误。

故选Co

3.(2024•江苏•高考真题)在静电场中有a、b两点,试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示

E

的关系,请问“6两点的场强大小工等于()

【答案】D

【详解】设尸-q图像的横坐标单位长度电荷量为外,纵坐标单位长度的力大小为F0根据

E=L

q

可知尸图像斜率表示电场强度,由图可知

%q。

线=誓=娱

4%q0

可得

”=4:1

Eb

故选D。

4.(2024.全国•高考真题)在电荷量为。的点电荷产生的电场中,将无限远处的电势规定为零时,距离该点

电荷r处的电势为左?,其中左为静电力常量,多个点电荷产生的电场中某点的电势,等于每个点电荷单独

r

存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为和&的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示(图

C.a<0,%-3D.2>0,%-3

【答案】B

【详解】根据两点电荷周围的电势分布可知0带正电,带负电;由图中电势为0的等势线可知

k"+k%=G

“r2

由图中距离关系可知

r23

联立解得

2=-2

2

故选B。

5.(2024・广西•高考真题)如图,将不计重力、电荷量为“带负电的小圆环套在半径为R的光滑绝缘半圆弧

上,半圆弧直径两端的M点和N点分别固定电荷量为27。和64。的负点电荷。将小圆环从靠近N点处静止

3

释放,小圆环先后经过图上[点和2点,己知sind=£,则小圆环从4点运动到八点的过程中()

A.静电力做正功B.静电力做负功

C.静电力先做正功再做负功D.静电力先做负功再做正功

【答案】A

【详解】设在小圆环在右、鸟间的任意一点尸,尸”与的夹角为根据几何关系可得

37°<tz<53°

带负电的小圆环在两个负点电荷电场中的电势能

E_64kQq।TlkQq

p2Rsina27?cosa

根据数学知识可知在37。WaW53。范围内,随着a的增大,小圆环的电势能一直减小,所以静电力做正功。

故选Ao

6.(2024.河北.高考真题)如图,真空中有两个电荷量均为虱4>。)的点电荷,分别固定在正三角形ABC的

顶点2、C.M为三角形ABC的中心,沿A"的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量

为|■•己知正三角形ABC的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的左.顶点A处的电场强度大小为()

A

A\

/I%

/\M\

/I、

•1I、

B@----------i---------㊉C

qq

A.iJlh.B,与(6+g)C,乌(3有+1)D.&3+6)

a2aa-cr

【答案】D

【详解】B点C点的电荷在〃的场强的合场强为

E=2—^-^cos600=驾

—a

I3)

因M点的合场强为零,因此带电细杆在M点的场强&=E,由对称性可知带电细杆在A点的场强为

EA=EM=E,方向竖直向上,因此A点合场强为

£合=纭+2筝。$30。=乌(6+3)

故选D。

7.(2024•全国•高考真题)如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的。点上,下端分别系

有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大

小相等。则()

A.两绳中的张力大小一定相等

B.P的质量一定大于Q的质量

C.P的电荷量一定小于Q的电荷量

D.P的电荷量一定大于Q的电荷量

【答案】B

【详解】由题意可知设Q和P两球之间的库仑力为E绳子的拉力分别为刀,乃,质量分别为根/,与

竖直方向夹角为。,对于小球Q有

[E+7Jsin8=/

工cos。=m1g

对于小球P有

q2E+F=T2sin0

T2COS。=m2g

联立有

q{E=F-sin0>0

q2E=(sin8—厂>0

所以可得

T2>T.

又因为

4=色

T2m2

可知即P的质量一定大于Q的质量;两小球的电荷量则无法判断。

故选B。

8.(2024•海南・高考真题)真空中有两个点电荷,电荷量均为-q(^>0),固定于相距为2厂的P/、尸2两点,

。是P/P2连线的中点,M点在P产2连线的中垂线上,距离。点为r,N点在尸7尸2连线上,距离。点为尤(X

«r),已知静电力常量为左,则下列说法正确的是()

A.P/P2中垂线上电场强度最大的点到。点的距离为正厂

3

B.中垂线上电场强度的最大值为生毁

9r2

C.在/点放入一电子,从静止释放,电子的加速度一直减小

D.在N点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为简谐运动

【答案】BCD

【详解】AB.设P/处的点电荷在BP2中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为仇则根据场强的

叠加原理可知,A点的合场强为

E=k与sin26cos。

根据均值不等式可知当cos。=正时E有最大值,且最大值为

3

04拒kg

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