教科版高中物理必修第三冊(cè)專題強(qiáng)化練1靜電場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題含答案

專題強(qiáng)化練1靜電場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題1.(經(jīng)典題)(多選題)(2023四川眉山青神中學(xué)期中)如圖所示,分別在A、B兩點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q1=+Q和Q2=-Q。在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C,且AB=AC=BC=L。另有一個(gè)點(diǎn)電荷Q3=-q,則下列說(shuō)法正確的有(靜電力常量為k)()A.將Q3放到A、B連線的中點(diǎn),Q3受的靜電力的大小為8kQqL2,方向由BB.將Q3放到A、B連線的中點(diǎn),Q3受的靜電力的大小為0C.將Q3放到C點(diǎn)處,Q3受的靜電力的大小為kQqL2,方向平行于A、B連線由BD.將Q3放到C點(diǎn)處,Q3受的靜電力的大小為3kQqL2,方向?yàn)榕cA、2.(2022四川遂寧二中期中)如圖所示,空間存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板上,兩細(xì)繩都恰好保持豎直。N為P、Q連線中點(diǎn),M點(diǎn)位于N點(diǎn)正上方且MP=PQ=MQ。下列說(shuō)法不正確的是()A.P帶負(fù)電,Q帶正電,且電荷量大小相等B.P與Q的質(zhì)量不一定相等C.在P、Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加后形成的場(chǎng)中,N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零D.在P、Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加后形成的場(chǎng)中,M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零3.(2022山東菏澤月考)如圖所示,實(shí)線為三條方向未知的電場(chǎng)線,從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子,a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受靜電力作用),則()A.a一定帶正電,b一定帶負(fù)電B.整個(gè)過(guò)程中,靜電力始終對(duì)a做正功,始終對(duì)b做負(fù)功C.a的速度逐漸減小,b的速度逐漸增大D.a的加速度逐漸減小,b的加速度逐漸增大4.(經(jīng)典題)(2023山東濱州實(shí)驗(yàn)中學(xué)階段性檢測(cè))如圖所示,在某豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=1×104N/C。場(chǎng)內(nèi)有一半徑R=2m的光滑豎直絕緣環(huán)形軌道,軌道的內(nèi)側(cè)有一質(zhì)量為m=0.4kg、帶電荷量為q=+3×10-4C的小球,它恰能沿圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g=10m/s2,求:小球動(dòng)能的最小值。答案與分層梯度式解析專題強(qiáng)化練1靜電場(chǎng)中的力學(xué)問(wèn)題1.AC2.C3.D1.AC將Q3放到A、B連線中點(diǎn),根據(jù)庫(kù)侖定律可得Q3受的靜電力的大小為F=2kQqL22=k8QqL2,方向由B指向A,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)Q3在C點(diǎn)時(shí),受A、B處點(diǎn)電荷的作用力大小分別為F由庫(kù)侖定律F=kqQr2可得FA=FB=kqQL2,由平行四邊形定則可知Q3在C點(diǎn)受到的靜電力F=2FAcos60°=kqQL2,方向平行于A、B連線且由B指向2.C將P、Q視為一個(gè)整體,兩細(xì)繩都恰好保持豎直,則整體在水平方向所受靜電力的合力為零,P、Q一定帶等量異種電荷,對(duì)P單獨(dú)分析,其所受Q的庫(kù)侖力水平向右,則所受勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力水平向左,所以P帶負(fù)電,Q帶正電,A說(shuō)法正確;根據(jù)題中所給條件無(wú)法確定P與Q的質(zhì)量關(guān)系,P與Q的質(zhì)量不一定相等,B說(shuō)法正確;設(shè)P、Q間距離為r,P、Q所帶電荷量大小均為q,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,根據(jù)電場(chǎng)疊加原理可知E=kqr2,則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EN=2kqr22-E=7E,C說(shuō)法錯(cuò)誤;根據(jù)幾何關(guān)系以及對(duì)稱性可知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EM=2kqr23.D圖形剖析a、b兩個(gè)帶電粒子在M點(diǎn)以相同速度飛出,所受靜電力方向相反,但不知道電場(chǎng)線方向,無(wú)法判斷哪個(gè)粒子帶正電,哪個(gè)粒子帶負(fù)電,能判斷出a受力方向沿電場(chǎng)線向左,b受力方向沿電場(chǎng)線向右,由題圖可知,在M點(diǎn)時(shí),a受到的靜電力與速度的夾角大于90°,后來(lái)二者夾角小于90°,故靜電力先對(duì)a做負(fù)功,后對(duì)a做正功,a的速度先減小后增大,b受到的靜電力與速度的夾角始終小于90°,靜電力始終對(duì)b做正功,b的速度逐漸增大,由電場(chǎng)線疏密及F=Eq=ma可知,a的加速度減小,b的加速度增大。故選項(xiàng)D正確。4.答案5J解析設(shè)靜電力與重力的合力和豎直方向的夾角為α,如圖所示。有tanα=qEmg=0.75,解得小球恰能沿環(huán)形