教科版高中物理必修第三册精品课件 第1章 静电场 分层作业3 静电力的求解及其作用下的力平衡问题.ppt

123456789101112131234567891011121311.如图所示,光滑绝缘水平面的同一直线上有三个点电荷都处于静止状态,其中点电荷甲、乙的电荷量及电性分别为+q和-4q,相距L。有关第三个点电荷的电性及电荷量、位置,下列说法正确的是()A.-q,位于甲的左端距甲0.5L处B.+q,位于乙的右端距乙L处C.任意电性及电荷量,只要位于甲、乙之间且距甲处D.-4q,位于甲的左端距甲L处D12345678910111213解析三个电荷在光滑水平面上要平衡,必须三个电荷在同一条直线上,满足“两同夹异,两大夹小,近小远大”,所以第三个电荷必须为负电荷且在甲的左侧,设其电荷量为q,所在位置与甲的距离为r,则乙所在位置与第三个12345678910111213C组核心素养拔高练12.如图所示,光滑绝缘细杆竖直固定放置,与以正电荷Q为圆心、半径为的圆交于B、C两点,质量为m、电荷量为+q的有孔小球(可视为点电荷),从杆上的A点无初速度滑下,一直加速向下运动,已知AB=BC=3L,静电力常量为k,重力加速度为g,求:(1)在B点杆对小球的弹力;(2)小球在B、C两点的加速度之比。12345678910111213把FB分别沿水平方向、竖直方向分解,水平方向由二力平衡可得在B点杆对小球的弹力为FN=FBsinθ,12345678910111213(2)在B点,由牛顿第二定律可得mg-FBcosθ=ma1,在C点,由牛顿第二定律可得mg+FCcosθ=ma2,由对称性可知FB=FC,1234567891011121313.如图所示,质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上,给B球施加沿斜面向上、大小为F=2mg(g为重力加速度)的拉力,结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动,且两球保持相对静止,两球间的距离为L,小球大小忽略不计,斜面的倾角θ=37°,静电力常量为k,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)两球一起向上做加速运动的加速度大小;(2)A球所带电荷量的大小。1234567891011121312345678910111213A组必备知识基础练题组一非点电荷间静电力的求解1.(多选)(2024河北沧州高二上联考)半径为r的两个相同金属球,两球心相距为L(L=3r),它们所带电荷量的绝对值均为q,静电力常量为k,则下列关于它们之间相互作用的库仑力F的说法正确的是()AC12345678910111213123456789101112132.如图所示,固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,圆环的最高点通过长为L的绝缘细线悬挂质量为m、可视为质点的金属小球,已知圆环所带电荷量均匀分布且与小球所带电荷量相同,均为Q(未知),小球在过圆环圆心的轴线上处于平衡状态,已知静电力常量为k,重力加速度为g,细线对小球的拉力为F(未知),下列关系式正确的是()D12345678910111213解析由于圆环不能看成点电荷,采用微元法,小球受到圆环的库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力,以小球为研究对象,进行受力分析,如图所12345678910111213题组二三个共线自由电荷的平衡问题3.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(均视为点电荷),三球沿一条直线摆放且均处于静止状态,则下列说法正确的是()A.a对b的静电力一定是引力B.b对c的静电力可能是斥力C.a的电荷量可能比b的电荷量少D.若给c施加一个向右的恒力,则三个球能向右运动且互相之间的距离保持不变A12345678910111213解析若三球沿一条直线摆放且均处于静止状态,则a、c一定是同种电荷,a、b是异种电荷,即“两同夹异”;所以a对b的静电力一定是引力,b对c的静电力也一定是引力,故A项正确,B项错误;若三球沿一条直线摆放且均处于静止状态,则b对c的静电力大小等于a对c的静电力大小,因为a、c间距离大于b、c间距离,根据可得,a的电荷量比b的电荷量大,故C项错误;假设给c施加一个向右的恒力后,三个球能向右运动且互相之间的距离保持不变,以三个小球组成的系统为研究对象可得,三个球的加速度