091课下作业210.doc

课下作业(二十二)电场的力的性质(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共9个小题，共63分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1.如图1所示，两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点)，A球固定，B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径)，已知A、B两球在同一水平面上，则B球受力个数可能为()图1A3B4C5D6解析：选AB.根据题意，由题图可知B球必定要受到的力有三个，分别是重力、杆的弹力、A给B的库仑力，这三个力的合力可以为零，所以A正确；在三力平衡的基础上，如果库仑力增大，为保持平衡状态，杆要给B球沿杆向下的摩擦力，反之如果库仑力减小，为保持平衡状态，杆要给B球沿杆向上的摩擦力，从而实现四力平衡，B正确2.在匀强电场中，有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为，如图2所示，那么关于匀强电场的场强大小，下列说法中正确的是()图2A唯一值是 B最大值是C最小值是 D不可能是解析：选C.因为轨迹为直线，故重力和电场力的合力应沿直线，如图所示，故电场力最小值FminEqmgsin .所以E有最小值.3.如图3所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷Q，则该点电荷Q应放在()图3AA点 BB点CC点 DD点解析：选D.由电场的叠加原理可知q、q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的点电荷Q在O点的场强方向应与q、q在O点的合场强方向相反，所以应放在D点4(2011年广东六校联考)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图4所示的位置，需在MN间放一带电小球b，则()图4Ab球带正电，放在A点Bb球带负电，放在A点Cb球带负电，放在C点Db球带正电，放在C点解析：选AC.小球a能静止在斜面上，即小球a受到的合力为零，若b球带正电放在A点，当球a所受电场力大小等于球a的重力时，小球a受到的合力为零，可以静止，A正确；若b球带负电放在A点，小球a所受电场力向下，小球a受到的合力不能为零，不能静止，B错误；若b球带负电放在C点，小球a受到三个力的作用，合力可以等于零，可以静止，C正确；若b球带正电放在C点，由力的合成可知，小球a所受合力不能为零，故不能静止，D错误5.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v和时间t的关系图象如图5所示则此电场的电场线分布可能是图中的()图5解析：选A.由vt图象可知，粒子的速度随时间逐渐减小，粒子的加速度逐渐变大，则电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密综合分析知，带负电的粒子沿电场线方向运动，由电场线疏处到达密处，故A对6. (2011年东城模拟)如图6所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A、B，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止设小球A的带电荷量大小为QA，小球B的带电荷量大小为QB，下列判断正确的是()图6A小球A带正电，小球B带负电，且QAQBB小球A带正电，小球B带负电，且QAQBD小球A带负电，小球B带正电，且QAQB解析：选D.如果小球A带正电，小球B带负电，则对B球来说，A对它的库仑力和匀强电场对它的电场力均水平向左，小球B不可能向右做匀加速运动，故A、B均错误对A分析受力得：EQA，比较可得：E ，QBQA，D正确7. (2011年郑州模拟)如图7所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则()图7Aa球的质量比b球的大Ba、b两球同时落地Ca球的电荷量比b球的大Da、b两球飞行的水平距离相等解析：选AB.设a、b两球间库仑斥力大小为F，分析两球受力可得：tan ，tan ，因mb，A正确；剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，B正确；由于两球在水平方向所受的库仑斥力大小相等，故水平方向a球的加速度比b的小，因此相等时间内，a球的水平距离比b的小，D错误；无法比较电荷量大小，故C错误8.如图8所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下偏离B球x的地方静止平衡，此时A球受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B球为x/2处平衡，则A球受到绳的拉力为()图8AFT B2FT C4FT D8FT解析：选D.对A球受力分析如图所示，F斥和FT的合力F与mg等大反向，由几何知识知，F、FT、F斥组成的力的矢量三角形与几何OAB相似，所以：当A、B间距变为时：解以上两式得FT8FT.9.如图9所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电荷的点电荷M、N分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线在CD之间的F点由静止释放一个带负电荷的小球P(设不改变原来的电场分布)，在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动，则下列说法正确的是()图9A若小球P所带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小B若小球P所带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中的振幅不断减小C若点电荷M、N所带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小D若点电荷M、N所带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小解析：选ACD.带负电的小球P受到点电荷M、N的库仑力的合力总是指向O点，当小球P所带电荷量缓慢减小时，小球P的加速度减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小，振幅不断增大；当点电荷M、N所带电荷量同时等量地缓慢增大时，小球P的加速度增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小，振幅也不断减小，故ACD正确二、计算题(本大题共2个小题，共37分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10. (18分)三个电荷量均为Q(正电)的小球，放在水平绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，如图10所示在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小球都处于静止状态？其电荷量是多少？图10解：由平衡条件知放置在O点应为带负电的电荷，设等边三角形的边长为L，则AO之间的距离为 rL.B、C两球对A球作用力的合力为F12kcos 30k.设O点放置的电荷的电荷量大小为q，对A球的作用力为F2k.由于A静止，故有F1F2.联立以上方程解得qQ(带负电)由于A、B、C三球受力情况一样，可知B、C两球也将处于平衡状态即在O点处放置电荷量大小为Q的负电荷可使三球处于静止状态11. (19分)(2012年金榜预测题)如图11所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电荷量不变不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真