(浙江选考)高考物理大一轮复习第六章静电场第1讲电荷守恒定律电场力的性质学案

《(浙江选考)高考物理大一轮复习第六章静电场第1讲电荷守恒定律电场力的性质学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(浙江选考)高考物理大一轮复习第六章静电场第1讲电荷守恒定律电场力的性质学案（29页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第 1 讲电荷守恒定律电场力的性质 考试标准 知识内容必考要求加试要求说明1.不要求识记电子的比荷电荷及其守恒定律bc2. 利用库仑定律公式求解静力学问题，只限于所受各力在同一直线上或可运用直角三角形知识求解的情形库仑定律c3.利用库仑定律公式与其他动力学规律求解力学与电学综合的问题，只限于所受各力在同一直线上的情形4.两个电场叠加的定量运算，仅限于电场强度cc在同一直线或可用直角三角形知识解决的情形 .一、电荷及其守恒定律1元电荷最小的电荷量 ，其值为 e 1.60 10 19 C.其他带电体的电荷量皆为元电荷的整数倍 2电荷守恒定律(1) 内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体

2、转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变 (2) 起电方式： 摩擦起电 、接触起电 、感应起电 (3) 带电实质：物体带电的实质是 得失电子 自测 1完全相同的金属小球A、 B， A 球带电荷量为16Q， B 球带电荷量为8Q. 现将 A与 B 接触后分开，则A、B 两球的带电荷量分别为()B 8Q， 8QA 8Q， 16QD 4Q， 4QC 4Q， 4Q答案C二、库仑定律1/221内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积 成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上q1q29222表达式： Fk r2 ，

3、式中 k9.0 10Nm/C ，叫做静电力常量3适用条件：真空中的点电荷 q1q2自测 2关于库仑定律公式F k r2，下列说法正确的是()A库仑定律适用于体积很小的带电球体B当真空中的两个电荷之间的距离r0时，它们之间的静电力FC当真空中的两个电荷之间的距离r 时，库仑定律的公式就不适用了D当真空中的两个电荷之间的距离r 0 时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了答案D解析库仑定律适用于真空中点电荷，当真空中两电荷间的距离r 0时，两电荷不能看成点电荷，公式不适用，故选项D 正确三、电场强度1场强公式的比较F 适用于任何电场E q 与试探电荷是否存在无关kQ 适用于点电荷产生的电

4、场E三个公式r2 Q为场源电荷的电荷量适用于匀强电场E U U为两点间的电势差，d为沿电场强度方向d两点间的距离2电场的叠加(1) 电场的叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的 矢量和(2) 运算法则： 平行四边形 定则四、电场线1特点(1) 电场线从 正电荷 或无限远处 出发，终止于 无限远处或负电荷 ；(2) 电场线在电场中不相交；(3) 在同一电场里，电场线 越密 的地方场强越大；(4) 电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向 ；2/22(5) 沿电场线方向电势逐渐降低 ；(6) 电场线和等势面在相交处相互垂直 2几种典型电场的电场线( 如图 1)图

5、 1自测 3把检验电荷放入电场中的不同点a、 b、 c、 d，测得的检验电荷所受电场力F 与其电荷量q之间的函数关系图象如图2 所示，则、d四点场强大小的关系为()a bc图 2AEaEbEcEdBEaEbEdEcCEdEaEbEcDEcEaEbEd答案D3/22命题点一库仑定律的理解和应用1库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用2对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离3对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图3 所示图 3q1q2q1q2(1) 同种电荷： F k r2 ； (2) 异种电荷： F k r2 .例 1 如图 4 所示，把 A

6、、 B 两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和 O 两点用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O移到 O 点固定两球接BBA触后分开，平衡时距离为0.12 m 已测得每个小球质量均为8.0 10 4 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g 10 m/s2，静电力常量 k 9.0 10922Nm/C ，则下列说法错误的是 ()图 4A两球所带电荷量相等B A 球所受的静电力为1.0 10 2NC B 球所带的电荷量为8C4 610D A、B 两球连线中点处的电场强度为0答案B解析两相同的小球接触后电荷量均分，故两球所带电荷量相等，选项A 正确；由几何关系可知，两

7、球分开后，悬线与竖直方向的夹角为37，如图所示，A 球所受的静电力tan 37 8.0 10 4100.75 N 6.0 10 3 N，选项 B 错误；根据库仑定律得，F mgqAqB qB2Fl26.0 1030.1228Fkl2 k l2 ，解得 qBk9109C4 610C，选项 C正4/22确； A、 B 两球带等量的同种电荷，故在A、 B 两球连线中点处的电场强度为0，选项D 正确变式 1下列说法正确的是()A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体q1q2B根据 F k r2，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C若点电荷q1 的电荷量大于q2 的电荷量，则q1

8、对 q2 的静电力大于q2 对 q1 的静电力D所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍答案D解析 库仑定律适用于点电荷，点电荷是一个理想化的模型，当两个带电体间的距离远大于两个带电体的直径时，带电体就可以看成点电荷，因此带电体不一定是体积很小的球体， A 错误；当两个带电体间的距离太小甚至趋近于零时，带电体就不能看成点电荷了，q1q2库仑定律就不再适用了，B 错误；根据库仑定律F k r2 及牛顿第三定律，无论谁带电荷量多，谁带电荷量少，两个电荷间的作用力是大小相等的，C 错误；元电荷是一个基本电荷量，任何带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，D 正确变式 2如图 5 所示，完全相同的两个金

9、属球A、 B 带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F. 现让第三个完全相同的不带电的金属小球先后与A、B 两球接触后移开这时，A、 B 两球之间的相互作用力的大小是()图 5FF3F3FA. 8B. 4C. 8D. 4答案 A解析 A、 B 两球互相吸引，说明它们必带异种电荷，设它们带的电荷量分别为q、 q.当第三个不带电的C球与A球接 触后， 、C两球带电荷量平分 ，每个球带电荷量为q1Aq，当再把C球与B球接触后，两球的电荷先中和再平分，每球带电荷量2 q. 由库仑定2q45/22q1q2F律 F k r2知，当移开C 球后， A、 B 两球之间的相互作用力的大小变为

10、F 8， A 项正确6/22变式 3如图 6 所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，由静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()图 6A速度变大，加速度变大B速度变小，加速度变小C速度变大，加速度变小D速度变小，加速度变大答案C解析同种电荷相互排斥，两球远离，库仑力减小，加速度减小，库仑力做正功，小球动能增大，速度增大，故选项C 正确命题点二电场强度的理解及叠加电场强度的大小既可以用公式计算，也可以用电场线的疏密程度表示，电场越强的地方，电场线越密；电场强度是矢量，它的方向跟正电荷在该点受的电场力的方向相同，即沿着电场线的切线方向例 2如图 7

11、所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、 b 两点， a 点的场强大小为 Ea，方向与ab 连线成 60 角， b 点的场强大小为Eb，方向与 ab 连线成 30 角关于 a、b 两点场强大小Ea、Eb 的关系，以下结论正确的是 ()图 7EbBEa 3EbA Ea 3D Ea 3Eb3C Ea Eb3答案 D解析由题图可知，rb3 a，再由kQEarb23可得ra2 ，故 D正确rEr2Eb1变式 4 (2017 嘉兴市质检 ) 如图 8 所示，把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑就按照电场强度的方向排列起来，模拟出电场线的分布情况根据图中实验现象，下列说法正确的是 ()7/2

12、2图 8A电场线是实际存在的线B图中模拟的是异号电荷的电场线分布情况C图中没有头发屑的地方就没有电场D图中可判断左侧接线柱一定接电源正极答案B解析电场线是为形象地描述电场的特点而引入的、实际上并不存在的线，故A 错误；根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知题图中实验现象模拟的是异号电荷的电场线分布情况，故B 正确；没有头发屑的地方也存在电场，不可能把每条电场线都画出来，故C 错误；电场线从正电荷出发到负电荷终止，由于该模拟实验不能表现出电场的方向，不知道哪端是正电荷，哪端是负电荷，所以不能判断出电源的正极，故D 错误变式 5、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作

13、用下以一定的初速A度从 A 点沿电场运动到 B点，其 v t 图象如图 9 所示，则此电场的电场线分布可能是下图中的 ()图 9答案D解析根据题图 v t 图象，带电粒子的加速度逐渐增大，电场强度逐渐增大，速度逐渐减小，速度方向与电场强度方向相反，选项D 正确变式 6(2017 温州市质检) 如图 10 所示， A、 B、 C三点在同一直线上，且AB BC，在 A处固定一电荷量为Q的点电荷当在B 处放一电荷量为q 的试探电荷时，它所受到的电场力为 F；移去 B处电荷，在C处放电荷量为4q 的试探电荷，其所受电场力大小为()图 108/22AF B 2F C 4F D 8F答案A解析设B处场强为

14、 ，则，由 QCEC处放电荷量可知，处的电场强度为，在EFqEEkr24E为 4q 的试探电荷所受电场力F 4q 4 F，故 A 正确拓展点电场强度的叠加例 3如图 11所示，真空中有四点A、B、 C、 D在一条直线上， AB BC CD，当只在 A 点放一电荷量为Q的点电荷时，B点场强为，若再将等量异号的点电荷Q放在D点，则E()图 113A B 点场强为 4E，方向水平向右5B B 点场强为 4E，方向水平向右C BC线段的中点场强为零D B、 C两点的场强不相同答案BkQkQ解析设 AB r ，则由题意知，E r2 ，当在D 点放上点电荷Q 后， B 点场强EB r2 错误 ! E错误

15、! E错误 ! E，方向水平向右，选项A 错误， B 正确；由场强的叠加和对称性可知， BC线段的中点场强不为零，B、 C两点场强相同，选项C、 D 错误命题点三电场中的平衡问题1恰当选取研究对象，用“整体法”或“隔离法”进行分析2对研究对象进行受力分析，注意比力学中多了一个库仑力3列平衡方程，利用合成法、正交分解法或借助直角三角形知识求解例 4(2016 浙江10 月学考 13) 如图12 所示，质量为m、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q 的小球 B 固定在 O点正下方绝缘柱上其中O点与小球 A 的间距为l ， O点与小球B 的间距为3l . 当小球A 平衡时

16、，悬线与竖直方向夹角30. 带电小球A、 B均可视为点电荷，静电力常量为k. 则 ()9/22图 12A A、 B间库仑力大小为F kq22l2BA、 B 间库仑力大小为F3mg3kq2C细线拉力大小为 FT 3l2D细线拉力大小为FT3mg答案B解析根据题意， OAl ， OB3l . 当小球 A 平衡时，悬线与竖直方向夹角 30 ，由几何关系可知，AOB为等腰三角形， AB AOl ，对小球 A 受力分析如图所示，由库仑定kq2kq2律得： F l2，故 A 错误；AB 2 AOB为等腰三角形，由于对称性，细线拉力等于库仑力，且根据平衡条件得：Fcos 30T1T3mg F cos 30

17、2mg，即 F F 3，故 B 正确， C、 D 错误变式 7 (2015 浙江 10月学考 11) 如图13 所示，一质量为、电荷量为Q的小球A系m在长为 l 的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球 B 位于悬挂点的正下方( A、B 均视为点电荷 ) ，轻绳与竖直方向成 30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，则两球间的静电力为 ()图 1310/224kQ2kQ2C mg D.3mgA. l2B. l2答案A解析根据库仑定律公式得F错误 ! 错误 ! ， A 选项正确， B 选项错误；由于小球A、B 均静止，对球A 受力分析如图所示，由平衡条件得FTsin

18、 30 F，FTcos30 mg3联立解得 F 3 mg， C、 D 选项错误变式8如图14 所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在天花板三个带电小球质量相等，A 球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零，则()图 14A B 球带正电荷， C球带负电荷B B 球带负电荷， C球带正电荷C B球和 C球所带电荷量不一定相等DB 球和 C球所带电荷量一定相等答案D解析B 球受重力及A、 C对 B 球的库仑力而处于平衡状态，则A 与 C球对 B 球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反，而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对 B 的库仑力应指向A，C 对 B

19、 的库仑力应指向B 的左侧，则可知B、 C 都应带负电，故A、B 错误；对B 球受力分析如图所示，则A 对 B 的库仑力应为C对 B 的库仑力的2 倍，故C 带电荷量应为A 带电荷量的一半；同理分析C 可知， B 带电荷量也应为A 带电荷量的一半，故 B、 C带电荷量相等，故C 错误， D 正确11/22变式 9如图 15 所示，光滑绝缘细杆与水平面成 角固定，杆上套有一带正电小球，质量为，带电荷量为q. 为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，则所加电场的方向和电场m强度大小可能为()图 15mgcos A垂直于杆斜向上，场强大小为qB竖直向上，场强大小为mgqC垂直于杆斜向上，场强大小为mgs

20、in qD水平向右，场强大小为mgqtan答案Bmg解析 若加竖直向上的电场，要保证小球静止，必有mg Eq，得 E q ， B 正确；若电场方向垂直于杆斜向上，无论场强多大，沿杆方向的合力都为sin，小球不可能保持静mg止， A、 C 错误；若电场方向水平向右，要保证小球静止，必有mgsin qEcos ，得 Emgtan ，故 D 错误q命题点四力电综合问题电场力虽然从本质上区别于力学中的重力、弹力、摩擦力，但产生的效果遵循牛顿力学中的所有规律，因此带电体在电场力作用下的运动问题( 尤其是力电综合问题) 依然需要根据力学解题思路求解12/22例 5如图 16 所示，长为l 的绝缘细线一端悬

21、于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A 点，此时细线与竖直方向成 37角重力加速度为g，sin 37 0.6 ，cos 37 0.8.图 16(1) 判断小球的带电性质；(2) 求该匀强电场的电场强度E 的大小；(3) 若将小球向左拉起至与 O点处于同一水平高度且细线刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小3mg2gl答案(1) 负电 (2) 4q(3)2解析(1) 小球在 A 点静止，其受力情况如图所示，小球带负电(2) 根据共点力平衡条件有mgtan 37 qE3mg解得 E 4q(3) 设小球到达最低点时的速度为v，

22、小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定1 22gl理有 mgl qEl mv，解得 v22变式 10(2017 金华十校联考 ) 如图 17 所示， MPQO为有界的竖直向下的匀强电场( 边界13/22mg上有电场 ) ，电场强度为E q ， ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R， A、 B 为圆1水平直径的两个端点，AC为 4圆弧一个质量为m、电荷量为 q 的带负电小球，从A 点正上方高为 H R处由静止释放，并从A 点沿切线进入半圆形轨道，不计空气阻力及一切能量损失关于该带电小球的受力及运动情况，下列说法正确的是()图 17A小球到达C点时对轨道压力为mgB小球在AC部分运动

23、时，加速度不变C若适当增大电场强度E，小球到达C点速度可能为零2mg3RD若电场强度E q ，要使小球沿轨道运动到C点，则应将H至少调整为2答案D14/221物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说是属于()A控制变量的方法B观察实验的方法C理想化模型的方法D等效替代的方法答案C解析点电荷的概念和质点的概念相同，都是应用了理想化模型的方法，故选项C 正确2(2017 温州市质检) 如图 1 所示的匀强电场中，有一点电荷处在P 点，点电荷的重力不计，则以下说法中正确的是()图 1A该点电荷所受电场力一定向右B该点电荷所受电场力可能向下C该点电荷运动过程中，电场力不变D该点电荷运动过程中，电场力

24、越来越大答案C3(2017 湖州市质检 ) 两个静止点电荷，在真空中相距为r时，库仑力的大小为F. 若它们的电荷量和距离都加倍，则库仑力的大小变为()FBF C 2F D 4FA. 2答案B解析 真空中两个静止点电荷相距为r时，它们之间的库仑力大小为Qq，若将它们之Fkr2间的距离和带电荷量均增大为原来的2 倍，则 F k错误 ! F，故 B 正确， A、 C、D 错误4在电场中的某点 A 放一个试探电荷，其电荷量为q，受到的电场力为 F，则 A 点的电场F强度为 E q，下列说法正确的是()A若移去试探电荷，则A 点的电场强度为0B若试探电荷的电荷量变为4q，则 A点的场强变为 4E15/2

25、2C若放置到A点的试探电荷的电荷量变为2q，则场中A 点的场强大小和方向均不变D若放置到A点的试探电荷的电荷量变为2 ，则场中A点的场强大小不变，但方向相反q答案C5(2017 浙江11 月选考 6) 电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑就按照电场的方向排列起来，如图2 所示关于此实验，下列说法正确的是 ()图 2A a 图是模拟两等量同种电荷的电场线B b 图一定是模拟两等量正电荷的电场线C a 图中的 A、 B 应接高压起电装置的两极D b 图中的 A、 B 应接高压起电装置的两极答案C6. 如图3 为真空中两点电荷、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场

26、线关于虚线对A称， O点为 A、 B 电荷连线的中点，a、 b 为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是()图 3A 、可能带等量异号的正、负电荷A BB A、B 可能带不等量的正电荷C a、b 两点处无电场线，故其电场强度可能为零D同一试探电荷在 a、 b 两点处所受电场力大小相等，方向一定相反答案 D解析 根据题图中的电场线分布可知，A、 B 带等量的正电荷，选项A、 B 错误； a、 b 两点处虽然没有画电场线，但其电场强度一定不为零，选项C 错误；由题图可知，、b两点处a电场强度大小相等，方向相反，同一试探电荷在a、 b 两点处所受电场力大小相等，方向一定相反，选项D 正确7如

27、图 4 所示，光滑绝缘的水平面上的P 点固定着一个带正电的点电荷，在它的右侧N点16/22由静止开始释放一个也带正电的小球( 可视为质点 ) 以向右为正方向，下图中能反映小球运动速度随时间变化规律的是()图 4答案B解析N点的小球静止释放后，受到向右的库仑力的作用，开始向右运动，根据库仑定律Fq1q2 k r2 可得，随着两者之间的距离的增大，运动小球受到的库仑力在减小，根据牛顿第二Fv t 图象中图象的斜率表示小球定律 a 可得，小球做加速度减小的加速直线运动，而m运动的加速度，所以 B 项正确8(2016 温州市学考模拟) 两根长度均为 L 的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为Q 的小球

28、 a、 b，并悬挂在O 点当两个小球静止时，它们处在同一高度上，且两细线与竖直方向间夹角均为 30，如图 5 所示，静电力常量为k，则每个小球的质量为 ()图 53kQ23kQ2kQ22kQ2A.gL2B. 3gL2C.gL2D. gL2答案 A解析 以小球a为研究对象，根据共点力平衡得tan， kQ22 sin，解，FmgFrLr23kQ2得 m gL2，选项 A 正确9(2017 金华十校联考 ) 如图 6 所示，将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点，细线不17/22能伸长，现要使细线偏离竖直线30 角，可在O点正下方的B 点固定放置带电荷量为q1 的点电荷，且、A连线垂直于；也可在O点正

29、下方C点固定放置带电荷量为q2 的点电BOA荷，且、A处于同一水平线上则q1为 ()Cq2图 61323A. 2B. 2C. 3D.3答案C解析对两种情况进行受力分析，如图所示：依据矢量的合成法则，结合三角形知识及平衡条件，则有：F mgsin 30 ，Fmgtan 30 ，kQq1kQq2根据库仑定律，则有：F lBA2 ，而 F lCA2，根据几何知识，则有：l BA Ltan 30 ， l CALsin 30 ，q123综上可得： q23 ，故 A、 B、 D 错误， C 正确10. 真空中相距为L 的点电荷A、 B 带电荷量分别为4q 和 q，如图 7 所示，现引入第三个点电荷C，使三

30、个点电荷( 不计重力 ) 都处于平衡状态，则C 的电荷量和放置的位置是()图 7A q，在 A 左侧距 A 为 L 处LB 2q，在 A左侧距 A为 2处C 4q，在 B右侧距 B为 L 处18/22D 2q，在 B右侧距 B 为23L 处答案C解析由题可知A、 B 带电荷量分别为 4q、 q，放入第三个点电荷C，使三个电荷都处于平衡状态，所以C一定处于 A、 B连线延长线上 B 的右侧且带正电荷，当C处于平衡状态时，其受到、B的作用力大小相等，方向相反，由库仑定律得错误 ! 错误 ! ，解得rAL，由 A 电荷处于平衡状态可得错误 ! 错误 ! ，解得 qC 4q，故 C 选项正确11(20

31、16 杭州五校协作体期中)如图 8所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q、 Q、 Q， Q恰好静止不动， Q、 Q 围绕 Q做匀速圆周运 动，在运动过程中三个点电荷始终1212共线已知Q、 Q 分别与 Q 相距 r 、 r，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是1212()图 8B 1、2 的电荷量之比为r22A1、 2 的电荷量之比为r2QQr1Q Qr1D Q1、 Q2 的质量之比为r22C Q1、 Q2 的质量之比为r2r1r1答案C由于 Q处于静止状态，则有kQQ1kQQ2解析r12 r22，Q1r12， 1、 2 带同种电荷且与Q电性相反，选项A、 B 错误；所以 Q2r2Q

32、 Q1kQQ112r1，对 Q 有 r12 错误! m对2 有kQQ2! 22，错误2Qr22m rQ1r12mr mr，将 Q2 r2代入，得2112解得m1r2 ，选项 C正确， D错误m2r112(2016 杭州市余杭区临平统考) 如图 9 所示，等量异种点电荷A、 B 固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB 的中垂线重合， C、 D 是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形一带负电的小球( 可视为点电荷 ) 套在绝缘杆上自 C 点无初速度释放，由C 运动到D的过程中，下列说法正确的是()19/22图 9A小球的速度先减小后增大B小球的速度先增大后减小C杆对小球的作用力先减小后增

33、大D杆对小球的作用力先增大后减小答案 D解析等量异种点电荷中垂线上的场强方向为水平向右，从C 到 D 场强的大小先变大后变小，并且 C、 D两点的场强相等带负电的小球沿光滑杆运动时，竖直方向上只受重力，水平方向上受力平衡，则小球的速度越来越大，A、 B 错；杆对小球的作用力等于电场力，则先变大，后变小， C 错， D对13如图 10 所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L 的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点，另一端固定一个质量为、电荷量为q的小球，杆可绕O点在竖直平面内无mP3mg摩擦转动，电场强度大小为E3q . 先把杆拉成水平，然后将杆无初速度释放，重力加速度为 g，不计空气阻力，则(

34、)图 10A小球到最低点时速度最大B小球从开始至最低点过程中动能一直增大C小球对杆的最大拉力大小为23 mgD小球可绕O点做完整的圆周运动答案B解析在小球运动的过程中只有重力和电场力做功，电场力与重力的合力大小为F错误 !2 3 mg 3 ，合力与水平方向夹角的正切值tan qE 3 ， 60 ，所以小球从开始mg运动到最低点左侧杆与水平方向的夹角为60的过程中，F 一直做正功，此后F 做负功，动能先增大后减小，所以在最低点左侧杆与水平方向的夹角为60时速度最大，动能最大，故 A 错误， B 正确设小球的最大速度为v，根据动能定理得：mgLsin 60 qEL(1 cos20/2212v283

35、mg60) 2mv，设最大拉力为FT ，则 FT F mL ，解得最大拉力FT3，故 C 错误；设动能最大的位置为N，其关于O 的对称点为Q，设小球能通过Q点，且通过Q 点的速度为123mgv ，根据动能定理得：mgLsin 60 qE(1 cos 60 ) 2 mv ，将 qE3代入上12式得 2mv 0，不可能，说明小球不能通过Q点，即不能做完整的圆周运动，故D 错误14如图11 所示，质量为m 的小球 A 穿在足够长的光滑绝缘细杆上，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 处无初速度释放，小球A 下滑过程中电荷

36、量不变整个装置处在真空中，已知静电力常量 k 和重力加速度g. 求：图 11(1)A 球刚释放时的加速度大小；(2)当 A 球的动能最大时， A 球与 B点间的距离答案(1) gsin kQqsin2(2)kQqmH2mgsin 解析(1) 由牛顿第二定律可知 mgsin Fma，qQH根据库仑定律有F kr2 ，又知 r sin 解得sin kQqsin2a gmH2(2) 当 A 球受到的合力为零，即加速度为零时，动能最大设此时A 球与 B 点间的距离为d.kQqkQq则 mgsin d2 ，解得 dmgsin .15(2016 桐乡市四校联考 ) 一根长为 l的丝线吊着一质量为m、电荷量

37、为q 的带电小球静止在水平向右的匀强电场中，如图12所示，丝线与竖直方向成37角，现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响( 重力加速度为g，sin 37 0.6，cos 37 0.8) ，求：21/22图 12(1) 匀强电场的电场强度的大小；(2) 小球经过最低点时受到的拉力的大小3mg49答案(1) 4q(2) 20mg解析(1) 小球静止在电场中受力如图甲所示显然小球带正电，由平衡条件得：3mgmgtan 37 qE，故 E 4q .(2) 电场方向变成竖直向下后，小球在最低点受力如图乙所示由动能定理得21mv ( mg qE) l (1 cos 37 )2由圆周运动知识，在最低点时，v2FT ( mg qE) ml ，49解得 FT 20mg.