9.5 专题一：静电力作用下的平衡（课后练习）-高中物理人教版（2019）必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题精编.docx

1、第九章 专题强化一：静电力作用下的平衡 课后练1. 如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是，带电小球可视为点电荷，重力加速度，静电力常量，则（）A. 两球所带电荷量相等 B. A球所受的静电力为1.010-2 NC. B球所带的电荷量为 D. A、B两球连线中点处的电场强度为02. 如图所示，A为带正电的金属板，其所带电荷量为Q，在金属板的垂直平分线上，距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球用绝缘细线悬挂于O点

2、，小球受水平向右的静电力，偏转角保持静止，静电力常量为k，重力加速度为g，则小球与金属板之间的库仑力大小为（）A. B. C. D. mgtan3. 如图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，分别为30和45.则为（）A. 2B. 3C. 2D. 34. 如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为和（），两小球恰在同一水

3、平线上，那么（）A. 两球一定带异种电荷B. q1一定大于q2C. m1一定小于m2D. m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力5. 光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（）A. -q，在A左侧距A为L处B. -2q，在A左侧距A为处C. +4q，在B右侧距B为L处D. +2q，在B右侧距B为处6. 如图所示，质量为m、带电荷量为q（q0）的小球A用绝缘细线悬挂于O点，细线长为l.当将电荷量为q的点电荷B置于空间某位置时，小球A静止，悬线与竖直方向的夹角30，A、B连线与竖直方

4、向的夹角恰好也为30，则A、B之间的距离为（）A. lB. q C. q D. q 7. 在光滑绝缘的水平面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示现使小球A、B、C带等量正电荷Q，使小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（）A. B. C. 3D. 8. 两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q2=5Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（）A. Q3为负电荷，且放于B右方 B. Q3为负电荷，且放于

5、A左方C. Q3为正电荷，且放于A、B之间 D. Q3为正电荷，且放于B右方9. 两个相同的金属小球（均可视为点电荷），带电荷量大小之比为1 ：3，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定在距离为的两处，则两球间库仑力的大小可能为（）A. FB. FC. FD. 4F10. 如图所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为4 10-8 C的带正电小球B靠近它，当两小球在同一高度且相距3 cm时，丝线与竖直方向的夹角为45。g取10 m/s2，小球A，B均可视为点电荷，静电力常量k= 9 109N.m2 .C-2。则：（1）此时小球B受到的库仑力的

6、大小为多少；（2）小球A带何种电荷；（3）小球A所带的电荷量的绝对值是多少。参考答案1. ACD【详解】A两相同的小球接触后电量均分，故两球所带电荷量相等，选项A正确；B对A球受力分析，由几何关系，两球接触后分开后，悬线与竖直方向的夹角为37，根据平行四边形法则可得选项B错误；C根据库伦定理解得选项C正确；DAB带等量的同种电荷，故在A、B两球连续中点处的电场强度为0，选项D正确。故选ACD。2. D【详解】ABA为带正电的金属板，此时不能将其看成点电荷，所以不能使用库仑定律求小球受到的库仑力，故A、B错误；CD小球受到的静电力方向向右，重力竖直向下，则小球的受力情况如图所示，由平衡条件得F=

7、mgtan，故C错误，D正确.3. C【详解】设A球的电荷量为q0，两次实验A球都受力平衡，库仑力：设A球的质量为m，对A球受力分析可得：两球之间的距离，其中L为线长，r为两球球心间的距离。联立上式解得：所以有：故选C。4. AC【详解】A由于两带电小球相互吸引，所以一定带异种电荷，故A正确；BC设轻丝线与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得两球之间的库仑力Fmgtan因此m1gm2g即m1m2与电荷量无关，也就是不知道两个小球的电荷量之间的关系，故C正确，B错误；D根据牛顿第三定律可知，m1所受的库仑力一定等于m2所受的库仑力，故D错误；故选AC。5. C【详解】A、B、C三个电荷要平衡，三个

8、电荷必须在一条直线上，在AB连线上只有B的右侧某一位置合场强为零，则C的位置一定在B的右侧，设电荷C与B的距离为r，则C与A的距离为L+r，C能处于平衡状态，说明A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q，则有解得r=L欲使A、B受到电场力合力都为零，则C只能带正电，对点电荷A受力平衡，则有解得Q=4q即C带正电，电荷量为+4q，在B的右侧距B为L处。故选C。6. B【详解】对小球A受力分析，受竖直向下的重力，B对A斜向左上的静电力，受斜向右上的细线的拉力，由题意知小球A静止，则小球受力平衡，设此时点电荷B与小球A间的距离为r，则解得距离故选B。7. D【详解】试题分析：以A、B

9、、C三个中的一个为研究对象，如以B为研究对象有：受到A、C的斥力作用，同时受到D点点电荷的引力作用，设三角形边长为L，根据受力平衡得：，其中，所以解得：，故ABC错误，D正确8. B【详解】因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一个为引力，一个为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间；根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故Q3应放在A的左侧，要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故B正确，ACD错误。故选B。9. BC【详解】由库仑定律得： ，当两球相接触时，若两球电性相同，电荷量均分，；若两球电性相反，电荷量先中和在均分，；由上知B、C对10.【答案】（1）210-3N ；（2）负电 ；（3）510-9C【详解】（1）根据题给条件，可知小球A处于平衡状态 ，分析小球A受力情况如图所示:小球A受重力mg、丝线的拉力FT、小球B对小球A的库仑力F；因三个力的合力为零，所以F = mgtan 45 = 0.2 10-3101 N=210 -3N （2）因小球A与小球B相互吸引，小球B带正电，故小球带负电；（3）小球A，B相互吸引，其作用力大小为所以