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1、第六章第六章第第 1 1 讲讲(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1 如下列图，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，假设带电粒子q(|Q|q|)由a点运动到b点，电场力做正功在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb，那么以下判断正确的选项是()A假设Q为正电荷，那么q带正电，FaFbB假设Q为正电荷，那么q带正电，FaFbC假设Q为负电荷，那么q带正电，FaFbD假设Q为负电荷，那么q带正电，FaFb【解析】由于粒子由a点运动到b点电场力做正功，可知电场力指向外侧，Q、q为同种电荷；电场线密集的地方电场强度大，由FEq知Fa大，A 正确【答案】A2(2021 年天星百校
2、联盟领航卷)匀强电场的电场强度E5.0103V/m，要使一个电荷量为 3.01015C 的负点电荷(不计重力)沿着与电场强度方向成 60角的方向做匀速直线运动，那么所施加外力的大小和方向应是()A1.51011N，与场强方向成 120B1.51011N，与场强方向成 60C1.51011N，与场强方向相同D1.51011N，与场强方向相反【解析】在电场中负点电荷所受电场力的方向与电场方向相反，要使负点电荷在电场中做匀速直线运动，其合力为零，所以所施加外力的大小为 1.51011N，方向与场强方向相同，C 正确【答案】C3如下列图，A、B为两个固定的等量同号正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自
3、由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0，假设不计C所受的重力，那么关于电荷C以后的运动情况，以下说法中正确的选项是()A加速度始终增大B加速度先增大后减小C速度先增大后减小D速度始终增大【解析】在两个等量的同号正电荷的电场中，两电荷连线垂直平分线上的场强从连线中点开始，沿平分线向外，场强在O点为零，在无穷远处也为零，因此沿平分线向外的场强变化是先增大后减小，电场力先增大后减小，加速度先增大后减小，A 项错误，B 项正确；由于在两电荷连线中垂线的场强方向从中点沿中垂线向外，因此正电荷C从连线中点垂直于连线向外运动，电场力与初速度同向，因此电荷C一直做加速运动，速度始终增大，C 项
4、错误，D 项正确此题较易【答案】BD4(2021 年湖北八校联考)如下列图，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，那么A受力个数可能为()AA可能受 2 个力作用BA可能受 3 个力作用CA可能受 4 个力作用DA可能受 5 个力作用【解析】小物体A必定受到两个力作用，即重力和B对它的电场力，这两个力方向相反，假设两者恰好相等，那么A应只受这两个力作用假设向上的电场力小于A的重力，那么A还将受到斜面的支持力，这三个力不能平衡，用假设法可得A必定也受到了斜面的静摩擦力，所以A受到的力可能是 2 个，也可能是 4 个，选 AC.【答案】AC5(2021
5、年江西九江联考)如下列图，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点 一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零 那么下面说法正确的选项是()A该带电质点一定带正电荷B该带电质点一定带负电荷Ca点的电场强度大于b点的电场强度D质点在b点所受到的合力一定为零【解析】带电质点由a点释放后向上运动，可知合力方向向上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方向相反，可知该质点一定带负电，B 项正确，A项错；带电质点到b点时速度又减为零，可知向上运动过程中，合力先向上再向下，即重力不变，电场力减小，可知a处电场强度大于b处电场强度，C 项正确，D 项错【答案】B
6、C6光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电荷量为q.为使小球静止在杆上，可加一匀强电场所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止()A垂直于杆斜向下，场强大小为mgcosqB竖直向上，场强大小为mgqC垂直于杆斜向下，场强大小为mgsinqD水平向右，场强大小为mgcotq【解析】小球受竖直向下的重力，假设电场垂直于杆的方向，那么小球受垂直于杆方向的电场力，支持力方向亦垂直于杆的方向，小球所受合力不可能为零，A、C 项错；假设电场竖直向上，所受电场力Eqmg，小球所受合力为零，B 项正确；假设电场水平向右，那么小球受重力、支持力和电场力作用，根据平行四边形
7、定那么，可知Emgtan/q，D 项错【答案】B7(2021 年江西九所重点中学联考)如以下列图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两个带电小球，分别用长为l的绝缘细线悬挂于同一点，：q1q2，m1m2，两球静止平衡时的图可能是()【解析】如下列图，做两球的受力分析示意图，根据牛顿第三定律，两球之间的库仑力相等，由相似三角形原理有：Fm1gL1L，Fm2gL2L，即：m1gL1m2gL2FL，因m1m2，故L1L2，D 正确【答案】D8如下列图，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一个点电荷，将一个质量为m，电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A处由静止释放，小球沿细管
8、滑到最低点B处时，对管壁恰好无压力，那么处于圆心O处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为()AEmgqBE2mgqCE3mgqD无法计算【解析】小球下滑过程中由于电场力沿半径方向，总与速度方向垂直，所以电场力不做功，该过程小球的机械能守恒设小球滑到最低点B处时速度为v，那么有：mgR12mv2小球在B点时对管壁恰好无压力，那么小球只受重力和电场力作用，电场力必指向圆心，由牛顿第二定律可得：Eqmgmv2R由可求出E3mgq，所以 C 正确【答案】C9两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接，置于场强为E的匀强电场中，小球 1和 2 均带正电，电荷量分别为q1和q2(q1q2)，将细线拉直并使之
9、与电场方向平行，如下列图假设将两个小球同时从静止状态释放，那么释放后细线中的张力FT为(不计重力及两小球间的库仑力)()AFT12(q1q2)EBFT(q1q2)ECFT12(q1q2)EDFT(q1q2)E【解析】由于q1q2，故小球 1 受电场力大于小球 2 受电场力，两球将一起向右做匀加速直线运动对于球 1 和球 2 组成的系统，只受电场力，有：aq1Eq2E2m对于球 1，受绳的拉力FT和电场力q1E，有：aq1EFTm解得：FT12(q1q2)E，故 A 正确【答案】A10带有电荷量为q12108C 和q28108C 的点电荷放在光滑绝缘水平面上，相距L20 cm.现在引入第三个电荷
10、放在一个适宜的位置后，可使三个电荷都能处于平衡状态(保持静止)，问该电荷的电荷量应为多少，置于何位置？【解析】设第三个电荷为q3，假设q3带正电，那么只能与q1分居q2两侧，此时能使q2平衡，但由于q2的带电荷量大于q1，且q2比q1距q3近，故无法使q3处于平衡假设q3带负电，那么q3与q2应分居q1两侧，这样q1、q3都可能平衡，而当q1和q3平衡后，自然q2也能处于平衡状态设q3在距q1L处，且q1、q2、q3在一条直线上，根据库仑定律对q1有kq2q1L2kq3q1L2对q3有kq1q3L2kq2q3(LL)2代入数据得LL20 cm，q3q28108C.【答案】8108C距q120
11、cm 处11(2021 年浙江六校联考)一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如下列图丝线与竖直方向成 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)小球经过最低点时丝线的拉力【解析】(1)小球静止在电场中的受力如下列图：显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan 37Eq故E3mg4q.(2)电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功由动能定理：(mgqE)l(1cos 37)12mv2由圆周运动知识，在最低点时，F向FT(mgqE)m
12、v2l联立以上各式，解得：FT4920mg.【答案】(1)3mg4q(2)4920mg12如下列图，倾角为的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数；(2)匀强电场场强E的大小【解析】(1)小物块在BC上匀速运动，由受力平衡得FNmgcosFfmgsin而FfFN由以上几式解得tan.(2)小物块在CA上做匀加速直线运动，受力情况如下列图，那么FNmgcosqEFfFN根据牛顿第二定律得mgsinFfmav2v202aL2由以上几式解得Em(v2v20)qLtan.【答案】(1)tan(2)m(v2v20)qLtan