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- 2024-03-02 发布
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课时作业(十七) 电场力的性质
1．场源电荷＋Q对电荷A、电荷B的电场力FA、FB.如图所示，下列说法正确的是( )
A．FA是电荷A产生的电场施加
B．FA是电荷B产生的电场施加
C．FB是电荷B产生的电场施加
D．FB是电荷＋Q产生的电场施加
2．如图所示是某电场中的一条直线，一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，下列有关该电场情况的判断正确的是( )
A．该电场一定是匀强电场
B．场强Ea一定小于Eb
C．电子的电势能Epa>Epb
D．电子的电势能Epaθ2)．两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB.则( )
A．mA一定小于mB B．qA一定大于qB
C．vA一定大于vB D．EkA一定大于EkB
11.
如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强E＝3×104 N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m＝5×10－3 kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角θ＝60°(g取10 m/s2)．试求：
(1)小球的电性和电荷量；
(2)悬线的拉力；
(3)若小球静止时离右板d＝5×10－2 m，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板．
12.如图所示，AB是一倾角为θ＝37°的绝缘粗糙直轨道，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.30，BCD是半径为R＝0.2 m的光滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的最低点，整个空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E＝4.0×103 N/C，质量m＝0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下．已知斜面AB对应的高度h＝0.24 m，滑块带电荷量q＝－5.0×10－4C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.求：
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小；
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力．
答案：
课时作业(十七)
1．D 场源电荷＋Q在它的周围产生电场，电荷A受到的电场力FA并不是自身产生的，而是电荷＋Q产生的电场施加的，故A、B错误；同理，电荷B受到的电场力FB也不是自身产生的，而是电荷＋Q产生的电场施加的，故C错误，D正确．
2．C 只有一条电场线，无法判断该电场是不是匀强电场，也无法判断电场强度Ea和Eb的大小关系，A、B错；电子在静电力作用下从a运动到b，静电力做正功，电势能减小，C对，D错．
3．B 与小球C接触前F＝k，与小球C接触后A、B的电荷量分别变为－Q和2Q，所以接触后的库仑力F′＝k，为原来的1/5，故选B.
4．CD 若电场方向垂直于杆斜向上，带电小球受到的电场力垂直于杆斜向上，小球受到的重力、弹力、电场力的合力不可能为零，小球不可能静止，A错误；同理得出，B错误；若电场方向竖直向上，小球受到的电场力竖直向上，当电场力大小等于小球的重力时，小球静止，C正确；若电场方向水平向右，小球受到的电场力水平向右，小球受到三个力(重力、弹力、电场力)作用，三个力的合力可以等于零，小球可能静止，D正确．
5．C
6.
B 依题意，带电小球所受合力方向与竖直方向的夹角为θ，根据平行四边形定则可知，当电场力方向与合力方向垂直时，场强最小，如图所示．则sin θ＝，所以Emin＝，选项B正确．
7．C 设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电；若电场线为负点电荷的电场线，则a带负电，b带正电，A错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D错；但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小，b正好相反，故选项C正确．
8．B 因为两个点电荷的电荷量相等，符号相反，设一个点电荷产生的电场强度为E，则在M、N两点时电场强度方向是相同的，故有E1＝2E，将N点的点电荷移到P点后，通过假设其中一个点电荷为正电荷，作电场强度的矢量图，可知两个电场强度的方向夹角为120°，故由平行四边形定则可得，其合电场强度的大小E2＝E，所以＝＝，所以正确答案为B.
9．BD 由甲图可知带负电的试探电荷在电场中做加速度逐渐减小的加速运动，因此可确定不可能是在带正电的点电荷形成的电场中的运动，而可能是在带负电的点电荷形成的电场中的运动，A错、B对；由乙图可知带负电的试探电荷在电场中先做加速度逐渐减小的加速运动，然后做加速度逐渐增大的加速运动，其可能是沿等量异种点电荷连线运动，故D对、C错．
10．ACD 以A小球为研究对象有：FTA·cos θ1＝mAg，FTAsin θ1＝FBA，以B小球为研究对象有：FTB·cos θ2＝mBg，FTB·sin θ2＝FAB，且FAB＝FBA，因θ1>θ2，故FTB>FTA，而cos θ2>cos θ1，故mB>mA，选项A正确．因A、B两球摆到最低点时：A小球下降的高度hA大于B小球下降的高度hB.由mv2＝mgh有v＝，所以vA>vB，故选项C正确．由库仑定律FAB＝，故无法确定qA和qB的大小，选项B错误．由A和B之间的库仑力做功的关系可知库仑力对A做的功WA大于库仑力对B做的功WB.即：WA＝EkA>WB＝EkB，故EkA>EkB，即选项D正确．
11．解析：
(1)小球受静电力向右，故带正电，受力分析如图所示．
由平衡条件有Eq＝mgtan 60°
解得q＝×10－6 C.
(2)由平衡条件得F＝.
解得F＝0.1 N.
(3)剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
在水平方向上有ax＝；d＝axt2，联立以上两式解得t＝0.1 s.
答案： (1)正 ×10－6 (2)0.1 N (3)0.1 s
12．解析： (1)滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力
Ff＝μ(mg＋qE)cos 37°＝0.96 N
设到达斜面底端时的速度为v1，根据动能定理得
(mg＋qE)h－Ff＝mv
解得v1＝2.4 m/s
(2)滑块从B到C，由动能定理可得：
(mg＋qE)R(1－cos 37°)＝mv－mv
当滑块经过最低点时，有
FN－(mg＋qE)＝m
由牛顿第三定律：F′N＝FN
解得：F′N＝11.36 N
答案： (1)2.4 m/s (2)11.36 N
