习题课 电场力的性质
1．如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从管的水平直径端点A由静止释放，小球沿管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为( )
mg2mg3mgA．E＝ B．E＝ C．E＝ D．不能确定
qqq解析：选C.带电小球从A到B的过程中，库仑力方向始终和速度方向垂直，故只有重力12
对小球做功，小球机械能守恒，则mgR＝mvB，在B处小球受重力和库仑力的合力提供向心力，
2
2mvB3mg得qE－mg＝，解得E＝，C正确．
Rq2．(多选)(2024·江苏启东中学高二检测)有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平方向的匀强电场中，如图所示．当两小球都处于平衡时不可能的位置是选项中的( )
解析：选BCD.若把两小球和两球之间的连线看成一个整体，因为两球所带电荷是等量异种电荷，所以两小球在水平方向上受电场力的合力为零，竖直方向只受两球的重力和上段细线的拉力，重力竖直向下，所以上段细线的拉力必须竖直向上，则答案为B、C、D.
3．(多选)如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、
c是轨迹上的三个点，则( )
A．粒子一定带正电
B．粒子一定是从a点运动到b点
C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度
解析：选AC.做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A正确；粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，B错误；由电场线的分布可知，粒子在c点的受力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；粒子从c到a的过程，电场力与速度成锐
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角，所以粒子做加速运动，在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误．
4.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，电场强度E＝3×10N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m＝5×10 kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的角度
－3
4
θ＝60°.g取10 m/s2.试求：
(1)小球的电性和电荷量；
(2)若小球静止时离右板d＝53×10m，剪断悬线后，小球经多长时间碰到右极板？ 解析：(1)因为小球静止，即受力平衡，所以小球带正电荷，小球受力分析如图所示．由平衡条件有qE＝mgtan θ
5－6
解得q＝3×10C.
3
－2
(2)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．
qE1
ax＝，d＝axt2
m2
解得t＝0.1 s. 答案：(1)正电荷
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3×10C (2)0.1 s 3
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2024-2024学年高中物理 第一章 4 习题课 电场力的性质练习(含解析)新人教版选修3-1
