当前位置：首页 > 高中物理 第一章 静电场 课时作业3（含解析）新人教版选修3-1
则由平衡条件知，沿天花板方向：f＝mgsinθ，摩擦力不可能为零且不随压力的变化而变化，即摩擦力不会随电场强度E的变化而变化，因摩擦力不为零，那么天花板与物体间的弹力不可能为零，故A、B两项正确，C项错误；D项，垂直天花板方向：qE＝mgcosθ＋N，当E增大时，N增大，故D项错误；故选A、B两项． 答案 AB
点评 本题考查分析物体受力的能力．对于弹力和摩擦力的关系要理解：两物体间有摩擦力时则一定有弹力． 二、计算题
12.如图所示，点电荷Q的电场中，电量q＝1.0×10
－10
C的点电荷P在与
点电荷Q距离r＝0.1 m处受到的电场力为9.0×10 N．已知静电力常量k＝9.0×10 N·m/C，求：
(1)点电荷Q在P处的电场强度多大？ (2)点电荷Q的电量多大？
(3)如果把q拿走，P点电场强度是多少？ 解析 (1)根据电场强度的定义式； F5
解得：E＝＝9.0×10 N/C.
qkQq
(2)根据库仑定律，F＝2，
r解得：Q＝1.0×10 C.
(3)如果把q拿走，P点电场强度仍不变，即为E＝9.0×10 N/C. 答案 (1)点电荷Q在P处的电场强度9.0×10 N/C； (2)点电荷Q的电量1.0×10 C；
(3)如果把q拿走，P点电场强度是9.0×10 N/C.
点评 该题可以用电场强度的定义式和库仑定律的公式直接计算，理解电场强度是比值定义法，与检验电荷无关的．
13.如图，真空中两个带电量均为＋Q的点电荷固定在A、B两点，它们之间的距离为8d，O点是它们连线的中点．C、D是连线中垂线MN上关于O点对称的两点．AC与MN的夹角是53°，空间中还有一匀强电场．将一试探负电荷放置在C点时恰能保持静止．已知静电力常量为k、试探电荷的比荷为μ.
(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不考虑电荷的重力) (1)求匀强电场的电场强度E的大小及方向．
(2)给该试探电荷某一初速度，使其从C点沿MN恰能运动到D点，求初速度的大小． 4d
解析 (1)由几何关系可知，AC与BC的长度：r＝＝5d
sin53°
- 5 -
5
－4
5
5
－4
9
2
2
－5
kQkQ
由库仑定律，则两个点电荷在C点产生的电场强度：EA＝EB＝＝22 （5d）25d
6kQ
由电场的对称性与矢量合成的特点可知，两个点电荷在C点的合场强：EC＝2EAcos53°＝2，125d方向向左；
试探电荷静止，则C点的总合场强为0，所以匀强电场的电场强度大小为：E＝右；
(2)由几何关系可知，CD之间的距离：L＝6d
由等量同种点电荷的电场的对称性可知，两个点电荷在C点的电势与在D点的电势是相等的，所以试探电荷从C到D的过程中只有匀强电场做功，设试探电荷的质量为m，带电量为q，初12
速度为v，由动能定理可得：－Eq·6d＝0－mv
2q
又：＝μ
m
联立可得：v＝23μEd
6kQ
答案 (1)匀强电场的电场强度E的大小为2，方向向右．
125d(2)初速度的大小为23μEd.
14.如图，绝缘光滑斜面倾角为θ，所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带正电小滑块静止在斜面上P点，P到斜面底端的距离为L.滑块可视为质点，重力加速度为g.
(1)求匀强电场的场强大小；
(2)若仅将电场的方向变为平行于斜面向下，求滑块由静止从P点滑至斜面底端过程的加速度的大小和经历的时间．
解析 (1)滑块受重力、电场力、支持力作用处于平衡状态； 由力的平衡条件有：qE＝mgsinθ mgsinθ
解得：E＝ q
(2)当电场方向平行于斜面向下时 由牛顿第二定律有：qE＋mgsinθ＝ma 解得：a＝2gsinθ 12
由运动学规律有：L＝at
2联立解得：t＝L
gsinθ
6kQ
2，方向向125d
- 6 -
mgsinθ
答案 (1)匀强电场的场强大小为；
q
(2)滑块由静止从P点滑至斜面底端过程的加速度的大小2gsinθ，经历的时间
L
. sinθ
- 7 -
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