电场力练习题

【例3】如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是BA．F1B．F2C．F3D．F42、电场强度的理解和应用【例4】长木板AB放在水平面上如图所示，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m、电量为q的小物块C从A端以某一初速起动向右滑行。当存在向下的匀强电场时，C恰能滑到B端，当此电场改为向上时，C只能滑到AB的中点，求此电场的场强。【解析】当电场方向向上时，物块c只能滑到AB中点，说明此时电场力方向向下，可知物块C所带电荷的电性为负。电场方向向下时有：μ（mg－qE）L=½mv02/2一（m＋M）v2/2mv0=（m十M）v电场方向向上时有：μ（mg＋qE）L/2=½mv02/2一（m＋M）v2/2，mv0=（m十M）v则mg－qE=（mg＋qE），得E＝mg/3q3、电场线的理解和应用【例5】如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右巩固练习：1．在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图9—1—7A．a、b、c、dB．四点场强关系是Ec＞Ea＞Eb＞EdCD6．有一水平方向的匀强电场，场强大小为9×103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BO⊥AO，另在圆心O处放一电量为10－8C的正点电荷，则A处的场强大小为______；B处的场强大小和方向为______7．如图所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量分别为m、2m和3m，B球带负电，电量为q，A、C不带电，用不可伸长的绝缘细线将三球连接，将它们悬挂在O点．三球均处于竖直方向的匀强电场中（场强为E）．静止时，A、B球间的细线的拉力等于______；将OA线剪断后的瞬间，A、B球间的细线拉力的大小为______【解析】由E＝kQ/r2＝9.0×109×10－8/0.01＝9.0×103N/C，在A点与原场强大小相等方向相反．在B点与原场强方向成45【答案】0；92×103N/C，与原场强方向成45°角向右下方．【解析】线断前，以B、CFT＝5mg+EqOA线剪断后的瞬间，C球只受重力，自由下落，而由于B球受到向下的电场力作用使A、B一起以大于重力加速度的加速度加速下落，以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定Eq+3mg＝3ma以AFT′+mg＝maFT′＝31Eq【答案】5mg+Eq；31Eq图6－1－25如图6－1－25所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)匀强电场场强E的大小．解析：(1)小物块在BC上匀速运动，由受力平衡得FN＝mgcosθ，Ff＝mgsinθ而Ff＝μFN，由以上几式解得μ＝tanθ.(2)小物块在CA上做匀加速直线运动，受力情况如图所示，则FN′＝mgcosθ－qE，Ff′＝μFN′根据牛顿第二定律得mgsinθ－Ff′＝ma，v2－v20＝2a·L2由以上几式解得E＝m(v2－v20)qLtanθ.答案：(1)tanθ(2)m(v2－v20)qLtanθ.12.图6－1－26(2010·浙江六校联考)一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图6－1－26所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球经过最低点时丝线的拉力．解析：(1)小球静止在电场中的受力如图所示：显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan37°＝Eq①故E＝3mg4q②(2)电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理：(mg＋qE)l(1－cos37°)＝12mv2③由圆周运动知识，在最低点时，F向＝FT－(mg＋qE)＝mv2l④联立以上各式，解得：FT＝4920mg⑤、答案：(1)3mg4q(2)4920mg【答案】向左；qmgcot9．水平方向的匀强电场中，一个质量为m带电量为+q的质点，从A点射入电场并沿直线运动到B点，运动轨迹跟电场线（虚线表示）夹角为α，如图所示．该匀强电场的方向是________，场强大小E＝__________【解析】应考虑物体还受G作用，G与电场力的合力与v