1、课时作业(二十二)电场力的性质1(多选)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若粒子在运动中只受电场力作用根据此图能作出的正确判断是()A带电粒子所带电荷的符号B粒子在a、b两点的受力方向C粒子在a、b两点何处速度大Da、b两点电场的强弱BCD由题图中粒子的运动轨迹可知粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；由轨迹弯曲的方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，故C正确；根据电场线的疏密程
2、度可判断a、b两点电场的强弱，故D正确2两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q24Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则()AQ3为负电荷，且放于A左方BQ3为负电荷，且放于B右方CQ3为正电荷，且放于A、B之间DQ3为正电荷，且放于B右方A因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一个为引力，一个为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故
3、应放在Q1的左侧要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故应选A3(多选)两个半径相同的金属小球(视为点电荷)，带电荷量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()ABCDCD设两小球的电荷量分别为q和7q，则原来相距r时的相互作用力Fkk.由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况：(1)两球电性相同相互接触时两球电荷量平均分配，每球带电荷量为4q.放回原处后的相互作用力F1kk，故.(2)两球电性不同相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为3q.放回原处后的相互作用力F2kk，故.4如图所示，一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长
4、为L的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球B固定于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷)，轻绳与竖直方向成60角，小球A、B静止于同一高度已知重力加速度为g，静电力常量为k，则两球间的静电力大小为()AmgBmg CDD对小球A受力分析如图所示F库k，选项D正确5(2019辽宁葫芦岛模拟)如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B，带电荷量分别为QA、QB，左边放一个带正电的固定球，固定球带电荷量Q时，两悬线都保持竖直方向，小球A与固定球的距离等于小球A与小球B的距离下列说法中正确的是()AA球带正电，B球带正电，QQACA球带负电，B球带负电，Q|QA|D分别
5、对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明A球带负电，B球带正电；由B的平衡条件可知，解得QAQ；A处于平衡状态，则，解得QBQ，选项D正确6(2019湖北荆门月考)如图所示，在真空中的绝缘水平面上，两相距为2L的固定的同种点电荷A、B带电荷量均为Q，O点为两电荷连线的中点，OP为两电荷连线的中垂线，在中垂线上的a点放有一带电荷量也为Q的可看成点电荷的小球，小球在大小为F(k为静电力常量)的水平恒力作用下处于静止状态，已知力F和OP间夹角为60 ，O、a间距离为L，则小球所受的摩擦力大小是()A0B CDD由叠加原理可知带电小球在a处所受电场力大小也为F，方向由a
6、指向P，由平衡条件可知小球所受的摩擦力大小应等于小球所受电场力与F的合力大小，则D正确7(2019陕西西安市模拟)如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电2q，而另一半圆ADC均匀带电2q，则圆心O处电场强度的大小和方向为()A2E，方向由O指向DB4E，方向由O指向DC2E，方向由O指向BD0A当圆环的均匀带电，电荷量为q时，圆心O处的电场强度大小为E，由如图所示的矢量合成可得，当半圆ABC的带电2q时，在圆心处的电场强度大小为E，方向由B到D；当另一半圆ADC均匀带电2q，同理，在圆心处的电场强度大小为E，方向由O到D；根据矢
7、量的合成法则，圆心O处的电场强度的大小为2E，方向由O到D8如图所示，小球的质量为m0.1 kg，带的电荷量为q1.0105 C，悬挂小球的细线与竖直方向成37 时，小球恰好在水平匀强电场中静止不动，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：(1)电场力的大小；(2)电场强度的大小和方向；(3)此时细线的拉力大小解析(1)对小球进行受力分析，由平衡知识可知电场力Fmgtan 370.75 N；(2)根据E得E7.5104 N/C，方向水平向右； (3)由平衡知识可知：细线拉力FT1.25 N.答案(1)0.75 N(2)7.5104 N/C，方向水平向右(3)1.25 N
8、能力提升练9将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为30，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为()ABCDB取小球a、b整体作为研究对象，则受重力2mg、悬线拉力T和电场力F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，由图知F的最小值为2mgsin 30mg，由FqE知A、C、D错，B对10(多选)如图所示，A、B两球所带电荷量均为2105 C，质量均为0.72 kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘
9、细线吊在天花板上，B球一端固定绝缘棒，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30，则B球距离A球的距离可能为()A0.5 mB0.8 mC1.2 mD2.5 mAB对A受力分析，受重力mg、绳的拉力FT、B对A的吸引力F，由分析知，A平衡时，F的最小值为Fmgsin 30，解得r1 m，所以两球的距离d1 m，A、B正确11(浙江卷)(多选)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m已测得每个小球质量是8.0104
10、kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g10 m/s2，静电力常量k9.0109 Nm2/C2，则()A两球所带电荷量相等BA球所受的静电力为1.0102 NCB球所带的电荷量为4108 CDA、B两球连线中点处的电场强度为0ACD因A、B两球相同，故接触后两球所带的电荷量相同，故A项正确；由题意知平衡时A、B两球离悬点的高度为h m0.08 m，设细线与竖直方向夹角为，则tan ，由tan ，知A球所受的静电力Fmgtan 6.0103 N，B项错误；由库仑定律Fk，得B球所带的电荷量Qr0.12 C4108 C，则C项正确；A、B两球带同种电荷，则A、B两球连线中点处的电场强度为0，故D项
11、正确12长为L的绝缘细线下端系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示当在O点另外固定一个正电荷时，如果小球静止在A处，则细线拉力是重力mg的两倍，现将小球拉至图中B处(60)，放开小球让它摆动问：(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？(2)小球摆回到A处时悬线拉力为多少？解析(1)小球静止在A处受三个力作用：重力mg、静电力F和细线拉力F拉由受力平衡和库仑定律有F拉Fmg，Fk，F拉2mg，联立解得q.(2)小球摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点为零势能点，则mgL(1cos )mv2，由牛顿第二定律和圆周运动规律得F拉mgFm，由(1)知静电力Fmg，联立解得F拉3mg.答案(1)(2)3mg
