电场中的受力分析

内容：Fkq1q2r2（真空中点电荷间)

FqE（任何电场）

M P 左 a N b 右 应用：受力分析 力的运算

1．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧? A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且｜Q1〉｜Q2｜ C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且｜Q1｜〈｜Q2| D．Q1、Q2都是负电荷，且｜Q1|〉｜Q2｜

2．在电场中，一个电子在电场力作用下沿一条直线由M点运动到N点，且速度越来越小，下列论述正确的是： ①.M点的电势一定高于N点 ②.M点的电场强度一定小于N点 ③。M点的电势可能与N点相同 ④.M点的电场强度方向一定跟N点相同

A.①② B。③④ C.①③ D.①④

3．如图10-2所示，两条曲线中一条是电场线，另一条中带电粒子的运动轨迹，其速度为v，加速度为a，有以下四种说法:

①bc是电场线，de是轨迹线;②bc是轨迹线，de是电场线；③此时P粒子正在作加速运动；④此时P粒子正在做减速运动。 其中正确的是（ ）

A．①② B．②③ C．①④ D．②④

4．如图所示，三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三角形的三个顶点上。a 和 c 带正电,b 带负电，a 所带电量的大小比 b 的小。已知 c 受到 a 和 b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是 A．F1 B. F2 C. F3 D．F4

5．如右图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点荷分别置于A点和B点，两点相距L。在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球+q（视为点电荷），在P点平衡。计小球的重力，那么，PA与AB的夹角与Q1、Q2的关系应满足 A.tan3a F3

b

F2

c

F4

F1

不

Q2Q1 B.tan2Q2Q1

C。tan3Q1Q2 D。tan2Q1Q2

6．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷。现用指向墙面的水平推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙和水平地面上,如图所示，如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较

①推力F将变大 ②竖直墙面对小球A的弹力变大③地面对小球B的支持力不变④两小球之间的距离变大

Ａ.①② Ｂ。②③ Ｃ。②④ Ｄ。③④

7．两个完全相同的带电小球，用等长的绝缘细线悬于同一点，因相斥处于静止状态时，两球间距离为d，如图3所示。若把其中一个带电小球固定在悬点O正下方悬线长处，另一小球静止时，测出两球间距为d’。设两小球均不得失电荷，则下列情况可能的是 A.d’=d B。d’〈d C。d’〉d D无法判断

8．如图5所示，光滑平面上固定A，用长为l的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1，若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2，则有 A。

x21x12 B。

x21x14 C。

x21x1 4

1

D.x21x1 4-4V–2V 0 2V 4V

MA/ B/ C/ D/ E/

30º

9．如图3所示，平行直线AA/、BB/、CC/、DD/、EE/分别表示电势为—4V、-2V、0V、2V、4V的等势线，若AB=BC=CD=DE=2cm，且与直线MN成30º角，则 Ａ。该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA/，且左斜下 Ｂ。该电场是匀强电场，场强大小E=2V/m

Ｃ。该电场是匀强电场，距C点距离为2cm的所有点中,最高电势为4V，最低电势为—4V

Ｄ。该电场可能不是匀强电场，E=U/d不适用

10．如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E.则下列说法中正确的是 ①.小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为Eq/mg ②。若剪断悬线，则小球作曲线运动 ③。若剪断悬线，则小球作匀速运动 ④.若剪断悬线，则小球作匀加速直线运动

A.①④ B.③④ C.①③ D.②④

ABCDE

N

图3

11．如图10-9，竖直向下的匀强电场里，用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动，有以下四种说法：

①带电小球可能做匀速率圆周运动； ②带电小球可能做变速率圆周运动;

③带电小球通过最高点时，细线的拉力一定最小； ④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小 其中正确的是

A。①②③ B。②③ C.①②④ D。①③④

E

图10-9

12．两块金属板A、B平行放置，板间距为d，两板分别带有等量异种电荷，且A板带正电，

B板带负电,两板正中间有一带负电的油滴P。当两板水平放置时，油滴恰好平衡，若把两板倾斜60°，如图所示,把油滴从P点静止释放，油滴可以打在金属板上. A (1）油滴将打在哪个金属板上？

（2）油滴打在金属板上时的速率是多少? P B 60°

0

13．如图，为光滑绝缘导轨，与水平成45角，两个质量均为m,两个等电量同种电荷小球由静止沿导轨在同一水平高度处下滑（导轨足够长）,求:

(1）两球间x0=？处两球速度达到最大值。

（2)以后小球做何种形式的运动？

14．两个正点电荷Q1＝Q和Q2＝4Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B两点相距为L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示。

（1)现将另一正点电荷从A、B连线上靠近A处的位置由静止释放，求它在A、B连线上运动的过程中，达到最大速度时的位置离A点的距离。

(2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点的位置由静止释放,已知它在B OA 管内运动过程中速度为最大时的位置在P处。试求出图中PA和AB连Q2 Q1 线的夹角θ.(可用反三角函数表示）

θ

P

2

1、ACD 2、D 3、C 4、B 5、A 6、D 7、ABC 8、C 9、C 10、A 11、C 12、解答:(1)将打在A板上 (2）2dg

13、解答：(1)当J付在各自平衡位置时,速度最大 （2）在各自的平衡位置附近作往返运动。

14、解答：（1)正点电荷在A、B连线上速度最大处对应该电荷所受合力为零,设离A点距离为x，则有k（3分)解得 x=L/3（1分）。

（2)当点电荷在P点处所受库仑力的合力沿 OP方向时速度最大,即此时满足

Fcos45＝mgsin4500 得F=mg

q2Kk2＝mg得x0＝q

mgx0Q1qQ2qkx2Lx2Ftan2F1kkQ2q2Rsin2Q1q4cos2sin2（4分）

2Rcos2即得

arctan34 （2分)。

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