第七章電場(chǎng)第1講電場(chǎng)力的性質(zhì)【教學(xué)目標(biāo)】1、理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、意義及表示方法；2、熟練掌握各種電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布，并能利用它們分析解決問(wèn)題；3、會(huì)分析、計(jì)算在電場(chǎng)力作用下的電荷的平衡及運(yùn)動(dòng)問(wèn)題?！局?、難點(diǎn)】在電場(chǎng)力作用下的電荷的平衡及運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【知識(shí)梳理】（1）任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。()32 （2）點(diǎn)電荷和電場(chǎng)線都是客觀存在的。()（3）根據(jù)F＝k，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞。()（4）電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)力的性質(zhì)，所以電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比。()（5）電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向即為正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向。()（6）真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式E＝中，Q就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷。()（7）在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，以點(diǎn)電荷為球心的同一球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同。()（8）電場(chǎng)線的方向即為帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向。()（1）1785年法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。（2）1837年，英國(guó)物理學(xué)家最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)。（3）1913年，美國(guó)物理學(xué)家通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e的電荷量，獲得諾貝爾獎(jiǎng)?？键c(diǎn)一庫(kù)侖定律及庫(kù)侖力作用下的平衡1．對(duì)庫(kù)侖定律的兩點(diǎn)理解（1）F＝k，r指兩點(diǎn)電荷間的距離。對(duì)可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)均勻帶電球，r為兩球心間距。（2）當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r→0時(shí)，電荷不能視為點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力不能認(rèn)為趨于無(wú)限大。2．解決庫(kù)侖力作用下平衡問(wèn)題的方法步驟庫(kù)侖力作用下平衡問(wèn)題的分析方法與純力學(xué)平衡問(wèn)題的分析方法是相同的，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了電場(chǎng)力。具體步驟如下：32 3．“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問(wèn)題（1）平衡的條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置。（2）例1、如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q.現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在電場(chǎng)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為(　　)A．正，B的右邊0.4m處B．正，B的左邊0.2m處C．負(fù)，A的左邊0.2m處D．負(fù)，A的右邊0.2m處例2、（多選）如圖所示，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與A球接觸，棒移開(kāi)后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定。兩球接觸后分開(kāi)，平衡時(shí)距離為0.12m。已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0×10－4kg，帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度g＝10m/s2，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，則(　　)A．兩球所帶電荷量相等B．A球所受的靜電力為1.0×10－2N32 C．B球所帶的電荷量為4×10－8CD．A、B球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0例3、（多選）如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面上，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動(dòng)少許，待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)小球的受力情況與原來(lái)相比(　　)A．推力F將增大B．豎直墻面對(duì)小球A的彈力增大C．地面對(duì)小球B的彈力一定不變D．兩個(gè)小球之間的距離增大變式1、（多選）如圖所示，已知帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法（）32 dOABL32 A．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來(lái)的2倍B．將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的8倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍變式2．(多選)一根套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球A通過(guò)絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，另一帶正電的小球B固定在絕緣支架上，A球處于平衡狀態(tài)，如圖所示．現(xiàn)將B球稍向右移動(dòng)，當(dāng)A小球再次平衡（該過(guò)程A、B兩球一直在相同的水平面上）時(shí)，細(xì)環(huán)仍靜止在原位置，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．細(xì)線對(duì)細(xì)環(huán)的拉力保持不變B．細(xì)線對(duì)帶電小球A的拉力變大C．細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大D．粗糙桿對(duì)細(xì)環(huán)的支持力變大變式3．（多選）如圖所示，質(zhì)量分別是m1和m2，電荷量分別是q1和q2的小球，用長(zhǎng)度不等的絕緣輕絲線懸掛起來(lái)，兩絲線與豎直方向的夾角分別是α和β（α>β），兩小球恰在同一水平線上，那么(　　)A．q1一定大于q2B．兩球一定帶異種電荷C．m1一定小于m2D．m1所受的電場(chǎng)力一定大于m2所受的電場(chǎng)力變式4．(多選)如圖所示，用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q＝3.0×10－6C的正電荷．兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2．A的正下方0.3m32 處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg（重力加速度g取10m/s2；靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷），則(　　)A．支架對(duì)地面的壓力大小為2.0NB．兩線上的拉力大小F1＝F2＝1.9NC．將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時(shí)兩線上的拉力大小F1＝1.225N，F(xiàn)2＝1.0ND．將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1＝F2＝0.866N考點(diǎn)二電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算與疊加1．電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較E＝E＝kE＝公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U的關(guān)系式適用條件決定因素由電場(chǎng)本身決定，與q無(wú)關(guān)由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到該點(diǎn)的距離r共同決定由電場(chǎng)本身決定，d為距離相同點(diǎn)矢量，遵守平行四邊形定則單位：1N/C＝1V/m2．電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加（1）疊加原理：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。32 （2）運(yùn)算法則：平行四邊形定則。例4．AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O．將電荷量分別為＋q和－q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對(duì)稱(chēng)且距離等于圓的半徑，如圖所示。要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q(　　)A．應(yīng)放在A點(diǎn)，Q＝2qB．應(yīng)放在B點(diǎn)，Q＝－2qC．應(yīng)放在C點(diǎn)，Q＝－qD．應(yīng)放在D點(diǎn)，Q＝－q變式5．直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示，M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(　　)A．，沿y軸正向B．，沿y軸負(fù)向C．，沿y軸正向D．，沿y軸負(fù)向3．巧解場(chǎng)強(qiáng)的四種方法場(chǎng)強(qiáng)有三個(gè)公式：E＝、E＝k、E＝，在一般情況下可由上述公式計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)，但在求解帶電圓環(huán)、帶電平面等一些特殊帶電體產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，上述公式無(wú)法直接應(yīng)用。這時(shí)，如果轉(zhuǎn)換思維角度，靈活運(yùn)用補(bǔ)償法、微元法、對(duì)稱(chēng)法、極限法等巧妙方法，可以化難為易。(一)等效法在保證效果相同的條件下，將復(fù)雜的電場(chǎng)情景變換為簡(jiǎn)單的或熟悉的電場(chǎng)情景。32 例5、MN為足夠大的不帶電的金屬板，在其右側(cè)距離為d的位置放一個(gè)電荷量為＋q的點(diǎn)電荷O，金屬板右側(cè)空間的電場(chǎng)分布如圖甲所示，P是金屬板表面上與點(diǎn)電荷O距離為r的一點(diǎn)。幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問(wèn)題很難，經(jīng)過(guò)研究，他們發(fā)現(xiàn)圖甲所示的電場(chǎng)分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場(chǎng)分布是一樣的。圖乙中是兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布，其電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線。由此他們分別對(duì)甲圖P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是(　　)A．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左，大小為B．方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷的連線向左，大小為C．方向垂直于金屬板向左，大小為D．方向垂直于金屬板向左，大小為(二)補(bǔ)償法將有缺口的帶電圓環(huán)補(bǔ)全為圓環(huán)，或?qū)肭蛎嫜a(bǔ)全為球面例6、均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)．如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM＝ON＝2R，已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為(　　)32 A．B．－EC．－ED．＋E(三)微元法可將帶電圓環(huán)、帶電平面等分成許多微元電荷，每個(gè)微元電荷可看成點(diǎn)電荷，再利用公式和場(chǎng)強(qiáng)疊加原理求出合場(chǎng)強(qiáng)。例7、如圖所示，一半徑為R的絕緣環(huán)上，均勻地帶有電荷量為Q的電荷，在垂直于圓環(huán)平面的對(duì)稱(chēng)軸上有一點(diǎn)P，它與圓環(huán)中心O的距離OP＝L。設(shè)靜電力常量為k，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，下列四個(gè)表達(dá)式中有一個(gè)是正確的，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，通過(guò)一定的分析，判斷正確的表達(dá)式是(　　)A．B．C．D．(四)對(duì)稱(chēng)法利用空間上對(duì)稱(chēng)分布的電荷形成的電場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性的特點(diǎn)，可以使復(fù)雜電場(chǎng)的疊加計(jì)算大為簡(jiǎn)化。例8、下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是(　　)考點(diǎn)三電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)及應(yīng)用1．特點(diǎn)（1）不閉合：電場(chǎng)線起始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷)，即電場(chǎng)線不能形成閉合曲線；32 （2）不中斷、不相交：在沒(méi)有電荷的空間，電場(chǎng)線不中斷，兩條電場(chǎng)線也不能相交；（3）不是電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡：一般情況下，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合．①電場(chǎng)線為直線；②電荷的初速度為零，或速度方向與電場(chǎng)線平行；③電荷僅受電場(chǎng)力或所受合力的方向與電場(chǎng)線平行．2．六種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布3．兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分析等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度沿連線先變小后變大O點(diǎn)最小，但不為零O點(diǎn)為零中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度A與A′、B與B′、C與C′大小、方向大小、方向4．電場(chǎng)線的應(yīng)用32 例9、一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示，容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B．小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低C．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直D．將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功不同變式6、（多選）某點(diǎn)電荷和金屬圓環(huán)間的電場(chǎng)線分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)A．b點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)B．若將一正試探電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功C．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小32 D．若將一正試探電荷從d點(diǎn)由靜止釋放，電荷將沿著電場(chǎng)線由d到c變式7、（多選）如圖所示，A、B為兩個(gè)固定的等量同號(hào)正電荷，在它們連線的中點(diǎn)處有一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個(gè)垂直于連線的初速度v0，若不計(jì)C所受的重力，則關(guān)于電荷C以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．加速度始終增大B．加速度先增大后減小C．速度先增大后減小D．速度始終增大例10、（多選）如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)力作用，下列判斷中正確的是(　　)A．粒子帶正電B．帶電粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度C．粒子帶負(fù)電D．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度變式8．（多選）如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)．可以判定(　　)A．粒子帶正電B．粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力C．M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)D．粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能大于在N點(diǎn)的動(dòng)能考點(diǎn)四　電場(chǎng)中受力分析與平衡問(wèn)題32 1．平衡條件：帶電體所受各力的合力為02．恰當(dāng)選取研究對(duì)象，用“整體法”或“隔離法”進(jìn)行分析．3．對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，注意比力學(xué)中多了一個(gè)電場(chǎng)力．例11、(2013·新課標(biāo)Ⅱ·18)如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電．整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為(　　)A．B．C．D．例12、用兩根輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的帶電小球懸掛起來(lái)，a球帶電+q，b球帶電-2q，且兩球間的庫(kù)侖力小于b球受的重力，即兩根線都處于豎直繃緊狀態(tài)．若突然增加一個(gè)如圖中所示的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，待最后平衡時(shí)，表示平衡狀態(tài)的圖可能是（）考點(diǎn)五電場(chǎng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題例13、（多選）用細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的小球B，另一也帶正電小球A固定在絕緣豎直墻上，A、B兩球與地面的高度均為h，小球B在重力、拉力和庫(kù)侖力的作用下靜止不動(dòng)，如圖所示?，F(xiàn)將細(xì)繩剪斷后(　　)32 A．小球B在細(xì)繩剪斷瞬間起開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)B．小球B在細(xì)繩剪斷瞬間加速度大于gC．小球B落地的時(shí)間小于D．小球B落地的速度大于例14、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類(lèi)似．如圖所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1＝2.0×103N/C和E2＝4.0×103N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量m＝1.0×10－20kg，帶電荷量q＝－1.0×10－9C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d1＝1.0cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)。求：（1）B點(diǎn)距虛線MN的距離d2；（2）帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。32 變式9．如圖所示，空間存在著強(qiáng)度E＝2.5×102N/C，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.5m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著質(zhì)量m＝0.5kg、電荷量q＝4×10－2C的小球?，F(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂。取g＝10m/s2。求：（1）小球的電性；（2）細(xì)線能承受的最大拉力；（3）當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與O點(diǎn)水平方向距離為L(zhǎng)時(shí)，小球距O點(diǎn)的高度。32 【能力展示】【小試牛刀】1．（2015·安徽理綜·20）已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中σ為平面上單位面積所帶的電荷量，ε0為常量．如圖所示的平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電荷量為Q。不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看做無(wú)窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為(　　)A．和B．和C．和D．和2．(多選)(2014·浙江·19)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行．小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q．小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d.靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷．小球A靜止在斜面上，則(　　)A．小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為B．當(dāng)＝時(shí)，細(xì)線上的拉力為0C．當(dāng)＝時(shí)，細(xì)線上的拉力為0D．當(dāng)＝時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為03．(2013·新課標(biāo)Ⅰ·15)如圖所示，一半徑為R32 的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q（q>0）的固定點(diǎn)電荷．已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）(　　)A．kB．kC．kD．k4．A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度—時(shí)間圖象如圖所示。則這一電場(chǎng)可能是(　　)5．（多選）如圖所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度垂直于電場(chǎng)線方向飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則(　　)A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增大D．兩個(gè)粒子的動(dòng)能均增加6．放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個(gè)帶正電小球A、B，A位于筒底靠在左側(cè)壁處，B在右側(cè)筒壁上受到A的斥力作用處于靜止，如圖所示。若A的電荷量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，下列說(shuō)法正確的是(　　)32 A．A對(duì)筒底的壓力變小B．B對(duì)筒壁的壓力變大C．A、B間的庫(kù)侖力變小D．A對(duì)筒底的壓力變大7．如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）32 ABCO32 A．mg/qB．2mg/qC．3mg/qD．4mg/q8．如圖所示，在某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，有a、b兩點(diǎn)，其中a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea，方向與ab連線成30°角；b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb，方向與ab連線成60°角．則關(guān)于a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小及電勢(shì)高低，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．Ea＝3Eb，φa<φb　B．Ea＝，φa>φbC．Ea＝2Eb，φa>φb　D．Ea＝，φa<φb9．如圖所示，上、下兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為q和－q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，上球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊。（1）平衡時(shí)的可能位置是圖中的哪一個(gè)？（）（2）兩根絕緣線張力大小為（）A．T1=2mg，T2=B．T1＞2mg，T2＞C．T1＜2mg，T2＜D．T1=2mg，T2＜10．（多選）如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球由靜止釋放沿斜向下做直線運(yùn)動(dòng)，軌跡與豎直方向的夾角為θ，則（）32 θ32 A．場(chǎng)強(qiáng)最小值為B．電場(chǎng)方向可能水平向左C．電場(chǎng)力對(duì)小球可能不做功D．小球的電勢(shì)能可能增加11．如圖所示，傾角為θ的絕緣斜面固定在水平面上，當(dāng)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的滑塊沿斜面下滑時(shí)，在此空間突然加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知滑塊受到的電場(chǎng)力小于滑塊的重力．則(　　)A．若滑塊勻速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊將減速下滑B．若滑塊勻速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍勻速下滑C．若滑塊勻加速下滑，加上豎直向下的電場(chǎng)后，滑塊仍以原加速度加速下滑D．若滑塊勻減速下滑，加上豎直向上的電場(chǎng)后，滑塊仍減速下滑，但加速度變大12．一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，絲線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向下且大小不變，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響（重力加速度為g，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6），求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；（2）小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力。32 32 13．如圖所示，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：（1）水平向右的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的，小物塊的加速度是多大；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能?！敬箫@身手】14．（多選）如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按E＝E0－kt（E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場(chǎng)中，物體與豎直墻壁間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)t＝0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大，下列說(shuō)法正確的是(　　)32 A．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加、后減小B．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增大C．經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值D．經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝，物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值15．（2013·安徽·20）如圖所示，xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z＜0的空間，z＞0的空間為真空．將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z＝h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷．空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的．已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z＝處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（k為靜電力常量）(　　)A．kB．kC．kD．k16．（多選）如圖所示，豎直絕緣墻壁上固定一個(gè)帶電小球A（可視為質(zhì)點(diǎn)），A點(diǎn)正上方的P點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一個(gè)帶電小球B（可視為質(zhì)點(diǎn)），A、B兩小球因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?，致使懸線與豎直方向成θ角，由于漏電A、B兩小球的帶電量緩慢減小，在電荷漏完之前，關(guān)于懸線對(duì)懸點(diǎn)P的拉力F1大小和A、B間斥力F2大小的變化情況，下面說(shuō)法中正確的是（）32 BAθP32 A．F1保持不變B．F1先變大后變小C．F2保持不變D．F2逐漸減小17．（多選）如圖所示，在光滑絕緣的水平桌面上方固定著電荷量大小相等的兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，一個(gè)帶電小球（可視為點(diǎn)電荷）恰好圍繞O點(diǎn)在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知O、q1、q2在同一豎直線上，下列判斷正確的是（）A．圓軌道上的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同B．圓軌道上的電勢(shì)處處相等C．點(diǎn)電荷q1對(duì)小球的庫(kù)侖力是吸引力D．q1、q2可能為異種電荷18．（多選）如圖所示，兩個(gè)帶等量的正電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)，被固定在光滑的絕緣的水平面上，P、N是小球A、B的連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且PO＝ON?，F(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C（可視為質(zhì)點(diǎn)），由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列關(guān)于小球C的速度圖象中，可能正確的是(　　)19．(多選)用等長(zhǎng)的絕緣絲線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、電荷量都相同的帶電小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)且不計(jì)兩球之間的萬(wàn)有引力），兩線上端固定在同一點(diǎn)O，把B球固定在O點(diǎn)的正下方，當(dāng)A球靜止時(shí)，兩懸線夾角為θ，如圖所示，若其它條件不變，只改變下列某些情況，能夠保持兩懸線夾角θ32 不變的方法是(　　)A．同時(shí)使兩懸線的長(zhǎng)度都減半B．同時(shí)使A球的質(zhì)量、電荷量都減半C．同時(shí)使A、B兩球的質(zhì)量、電荷量都減半D．同時(shí)使兩懸線的長(zhǎng)度和兩球的電荷量都減半20．如圖所示，已知帶電量均為+Q的點(diǎn)電荷M、N固定不動(dòng)且連線水平，檢驗(yàn)電荷P可在M、N連線的中垂面內(nèi)繞中心點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力忽略不計(jì)。則（）A．圓軌道上各點(diǎn)的電勢(shì)處處不相等B．P可能帶正電，也可能帶負(fù)電C．P做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，線速度一定越大D．P做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，角速度一定越大21．如圖所示，用兩根等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線各懸掛質(zhì)量分別為mA和mB的小球，懸點(diǎn)為O，兩小球均帶正電荷，當(dāng)小球由于靜電力作用張開(kāi)一角度時(shí)，A球懸線與豎直線夾角為α，B球懸線與豎直線夾角為β，如果α＝30°，β＝60°，則兩小球mA和mB之比為(　　)A．1∶B．∶2C．∶1D．2∶122．如圖（a）所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖（b）所示．不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn)。t=0時(shí)，帶正電的小球P1以速度v032 從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域，隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度大小是碰前的倍，P1的質(zhì)量為m1，帶電量為+q，P2的質(zhì)量m2=5m1，A、O間距為L(zhǎng)0，O、B間距。已知。（1）求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間；（2）試判斷兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。32 第1講電場(chǎng)力的性質(zhì)答案例1、C例2、ACD例3、CD變式1、BD變式2、BC變式3、BC變式4、BC例4、C變式5、B例5、C例6、B例7、D例8、B例9、C變式6、BC變式7、BD例10、BD變式8、AC例11、B例12、D例13、BCD例14、（1）0.5cm　（2）1.5×10-8s變式9、（1）正電　（2）15N?。?）0.625m【能力展示】1、D2、AC3、B4、A5、CD6、B7、C8、B9、AD10、CD11、B12、（1）?。?）mg13、（1）　（2）0.3g?。?）0.3mgL14、BC15、D16、AD17、BCD18、AB19、BD20、D21、C22.解析：（1）P1經(jīng)t1時(shí)間與P2碰撞，則P1、P2碰撞，設(shè)碰后P2速度為v2，由動(dòng)量守恒：解得（水平向左）（水平向右）碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離：又：解得：所需時(shí)間：32 （2）設(shè)P1、P2碰撞后又經(jīng)時(shí)間在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞，且P1受電場(chǎng)力不變，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，以水平向右為正：則：解得：（故P1受電場(chǎng)力不變）對(duì)P2分析：所以假設(shè)成立，兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。32