课时作业(十九)
1.A [解析]微粒处于静止状态,受力平衡,说明库仑力和万有引力大小相等,方向相反,由于库仑力与万有引力都与距离的二次方成反比,所以微粒的高度改变对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响,微粒将做匀速直线运动,A正确,B错误;星球对微粒的万有引力向下,库仑力向上,微粒远离星球时,万有引力对微粒做负功,库仑力对微粒做正功,C、D错误.
2.C [解析]甲图中,与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相同,方向不相反,选项A错误;乙图中,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等,方向相同,选项B错误;丙图中,两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相同,方向相反,选项C正确;丁图中,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误.
3.AC [解析]根据粒子的运动轨迹及电场线的方向可知,粒子带正电,故A正确;从M点到N点,静电力方向与速度方向成锐角,电场力做正功,电势能减小,电势降低,故B、D错误;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以粒子在N点时受力大,加速度大,故C正确.
4.A [解析]由微粒的v??t图像可知,带负电的微粒在电场中做加速度逐渐增大的减速运动,故顺着电场线运动,且场强增大,只有A正确.
5.B [解析]点电荷在a点产生的电场强度方向水平向右,大小为Ea=k,与电场E叠加
后,合场强斜向右上方,合场强不为零,故试探电荷受力不平衡,A错误;点电荷在b点产
生的电场强度方向竖直向下,大小为Eb=k,与电场E叠加后,合场强为零,试探电荷受
力平衡,B正确;在c点的合场强方向斜向左上方,合场强不为零,试探电荷受力不平衡,C
错误;在d点的合场强方向竖直向上,合场强不为零,试探电荷受力不平衡,D错误.
6.B [解析]设正方形顶点到中心的距离为r,根据点电荷的电场强度公式E=k,结合
矢量合成法则可知,A选项中电场强度EA=0,B选项中电场强度EB=2k,C选项中电
场强度EC=k,D选项中电场强度ED=k,B正确.
7.C [解析]在P点处的小球的电荷量没换成-2q之前,小球均匀分布在半径为R的圆周上,圆心O处的场强为0,P点处的小球的电荷量换成-2q后,O点的电场强度为带电荷量为-2q的小球和处于与P点对称的位置的带电荷量为q的小球在O点产生的电场强度的矢量和,所以EO=
+
=,故C正确.
8.D [解析]对c小球受力分析可知,a、b小球只有带同种电荷才能使c小球受力平衡,对b小球受力分析可知,b、c小球只有带异种电荷才能使b小球受力平衡,故A、B错
误;对c小球受力分析,由平衡条件,可得k解得qa∶qb=
sin60°=k
sin30°,又rac∶rbc=1∶,
∶9,故C错误,D正确.
=2mg,
9.C [解析]对P球受力分析,根据共点力平衡条件得,细线的拉力大小T=静电力大小F=
=
mg,A、B错误;剪断左侧细线的瞬间,P球受到的重力和静电
力不变,因此两力的合力与剪断细线前细线的拉力等大反向,根据牛顿第二定律得P球的加速度大小为2g,C正确;当两球间的静电力消失时,Q球开始做圆周运动,将重力沿细线方向和垂直于细线方向分解,由重力沿垂直于细线方向的分力产生加速度,根据牛顿
第二定律得a=g,D错误.
10.(1)-7.5×10-4C (2)m/s2 斜向左下方且与水平方向成37°角
[解析](1)物体向右匀速运动,则电场力与摩擦力大小相等,方向相反,因摩擦力方向向左,故电场力方向向右,而电场方向向左,则物体带负电.由Eq=μmg 解得q=
=7.5×10-4C.
(2)设电场方向与水平方向的夹角为θ,由牛顿第二定律得 Eqcosθ-μ(mg-qEsinθ)=ma
解得a=(cosθ+μsinθ)-μg
由数学知识可知,当θ=37°时,cosθ+μsinθ有极大值,此时a=
m/s2
m/s2.
即电场方向与水平方向的夹角为37°斜向左下时,加速度有最大值,为a=
11.D [解析]a带正电,受到的电场力水平向左,b带负电,受到的电场力水平向右.以整体为研究对象,整体所受的电场力大小为2qE,方向水平向左,受力分析如图所示,则上面悬挂a的细线应向左偏转,设上面的细线与竖直方向的夹角为α,由平衡条件得tanα==;以b球为研究对象,设a、b间的细线与竖直方向的夹角为β,,可得α=β,根据几何知识可知,b球应在悬点的正下方,故D正
由平衡条件得tanβ=确,A、B、C错误.