人教版高考物理一轮复习电场力的性质学案

强与正点电荷在G点产生的场强等大反向，大小为E负＝k2，方向沿y轴正方向；若将正点电荷移到G点，则正点电荷在H点的场强大小为E1＝k2＝2，方向沿y轴正方向，因两

?2a?4a3kQ负点电荷在G点的合场强与在H点的合场强等大反向，则H点处场强大小为E＝E负－E1＝2，4a方向沿y轴负方向，故选B.

7．(多选)如图6所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑绝缘水平面上．P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，关于小球C的速度－时间图象中，可能正确的是( )

QaQkQ

图6

答案 AB

解析 在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，带负电的小球受力沿垂直平分线，如果P与O之间的距离足够远，由P点到O点的过程中，小球的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，v－t图线的斜率先变大后变小；由O点到N点过程中，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，B正确；同理，如果P、N与O之间的距离很近，A正确． 考点三 电场中的平衡和加速

8．(多选)如图7所示，金属板带电荷量为＋Q，质量为m的金属小球带电荷量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球(可视为质点)与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )

图7

A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝2 B．＋Q在小球处产生的场强为E1＝

kQLmgtanα

qC．＋q在O点产生的场强为E2＝2 D．＋q在O点产生的场强为E2＝答案 BC

解析 金属板不能看成点电荷，在小球处产生的场强不能用E＝2计算，故A错误；根据小球受力平衡得小球受电场力F＝mgtanα，由E＝得，E1＝

kqLmgtanα

QkQrFqmgtanα

，B正确；小球可看成点q电荷，在O点产生的场强E2＝2，C正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F＝mgtanα，但金属板不能看做试探电荷，故不能用公式E＝求场强，D错误． 9.(2018·巴蜀中学质检)如图8所示，在水平向左的匀强电场中，倾角α＝53°的固定光滑4

绝缘斜面，高为H.一个带正电的物块(可视为质点)受到的电场力是重力的倍，现将其从斜

3面顶端由静止释放，重力加速度为g，则物块落地时的速度大小为(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)( )

kqLFq

图8

A．25gH C.5

2gH 3

B．2gH D．22gH

答案 C

522

解析 对物块受力分析知，重力和电场力的合力F合＝?mg?＋?qE?＝mg，设F合与水平方向

3

mg3

夹角为β，tanβ＝＝，β＝37°<α，则物块沿合力方向斜向下做匀加速直线运动，由

qE4H125

动能定理得F合＝mv－0，解得v＝2gH，故选C.

sinβ23

二、非选择题

10.(2018·安庆一中高二上月考)如图9所示，在竖直平面内有两个点电荷，固定在同一水平直线上相距为3l的A、B两点，其电荷量分别为＋Q、－Q.在AB连线的垂直平分线上固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上C点有一个质量为m、电荷量为－q的小环(可视为点电荷)由静止释放．已知A、B、C三点连线为正三角形，重力加速度为g.求：

图9

(1)释放小环瞬间，杆对小环的作用力大小； (2)小环滑到D点(AB连线的中点)时的速度大小． 答案 (1)kQq2 (2)3gl 3lQq解析 (1)A处正点电荷对C处小环的库仑力大小FA＝k. 2

?3l?

B处负点电荷对C处小环的库仑力大小 FB＝kQq 2

?3l?

Qq杆

由力的合成可知两点电荷对小环的合力大小F＝k2，方向向左，则杆对小环的作用力大小F3l＝k2 3l12

(2)小环从C滑到D，电场力不做功，根据动能定理有mgh＝mv

2因为h＝3lsin60°

所以小环滑到D点时的速度大小v＝3gl.

Qq11．(2017·淮阴中学高二上期中)如图10所示，一带电荷量为q＝－5×10C、质量为m＝0.1kg的小物块(可视为质点)放在一倾角为θ＝37°的光滑固定绝缘斜面上，当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态．重力加速度g取10m/s，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8. (1)求电场强度E的大小；

2

－3

(2)某时刻小物块的电荷量突然减少了一半，求物块沿斜面下滑距离L＝1.5m时的速度大小．

图10

答案 (1)150N/C (2)3 m/s 解析 (1)小物块受力如图所示，

由平衡条件得mgsinθ＝|q|Ecosθ 解得E＝

mgtanθ

， |q|

代入数据得E＝150N/C.

|q|E(2)由牛顿第二定律得mgsinθ－cosθ＝ma

2

v2＝2aL

解得v＝gLsinθ，

代入数据得速度大小为v＝3m/s.

12.如图11所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E＝1.25×10N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10

－6

－6

4

C，质量m＝1.0×10 kg.将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．(静电力常

9

2

2

2

－2

量k＝9.0×10 N·m/C，取g＝10m/s，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

图11

(1)小球B开始运动时的加速度为多大？

(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？ 答案 (1)3.2m/s (2)0.9m

解析 (1)如图所示，开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，

2