人教版（2019）高中物理必修三新教材同步 第9章 专题强化 静电力作用下的平衡（教师版+学生版）

这是一份人教版（2019）高中物理必修三新教材同步 第9章 专题强化 静电力作用下的平衡（教师版+学生版），文件包含人教版2019高中物理必修三新教材同步第9章专题强化静电力作用下的平衡--教师版docx、人教版2019高中物理必修三新教材同步第9章专题强化静电力作用下的平衡--学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。

专题强化1　静电力作用下的平衡[学科素养与目标要求]　物理观念：会分析带电体的受力情况.能根据平衡条件分析带电体的平衡问题．一、非共线力作用下带电体的平衡例1 (多选)(2018·云南建水高二上期中)如图1所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为0.则(　　)图1A．B球和C球都带负电荷B．B球带负电荷，C球带正电荷C．B球和C球所带电荷量不一定相等D．B球和C球所带电荷量一定相等 INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2020\\同步\\例2.TIF" \* MERGEFORMAT 例2 如图2所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30eq \r(3) g，则B带电荷量是多少？(取g＝10 m/s2，小球A、B视为点电荷，k＝9.0×109 N·m2/C2)图2分析静电力作用下点电荷的平衡问题时，方法仍然与力学中分析物体的平衡方法一样，具体步骤如下：1确定研究对象：如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”.2对研究对象进行受力分析，此时多了静电力F＝eq \f(kQ1Q2,r2).3根据F合＝0列方程，若采用正交分解，则有Fx＝0，Fy＝0.4求解方程.针对训练1 　如图3所示，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上．其中O点与小球A间的距离为l，O点与小球B间的距离为eq \r(3)l.当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角θ＝30°.带电小球A、B均可视为点电荷．静电力常量为k，则(　　)图3A．A、B间静电力大小F＝eq \f(kq2,2l2)B．A、B间静电力大小F＝eq \f(\r(3)mg,3)C．细线拉力大小FT＝eq \f(kq2,3l2)D．细线拉力大小FT＝eq \r(3)mg二、同一直线上带电体的平衡 INCLUDEPICTURE "E:\\张潇\\2020\\同步\\例3.TIF" \* MERGEFORMAT 例3 如图4所示，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，问：图4(1)若A、B固定，在何处放置点电荷C，才能使C处于平衡状态？(2)在(1)中的情形下，C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗？(3)若A、B不固定，在何处放一个什么性质的点电荷C，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？共线的三个点电荷在静电力作用下平衡的特点1．平衡条件：每个点电荷受到的两个静电力必须大小相等，方向相反．2．平衡规律可概括为：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异”——正、负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷．3．只要其中两个点电荷平衡，第三个点电荷一定平衡，只需根据平衡条件对其中的两个电荷列式即可．针对训练2　 (多选)(2018·辛集中学期中)如图5所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是(　　)图5A．a对b的静电力一定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电荷量可能比b的少D．a的电荷量一定比b的多1．(非共线力作用下的平衡)(2018·江西新余一中期中)如图6所示，两根长度均为L的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为＋Q的小球a、b，并悬挂在O点．当两个小球静止时，它们处在同一高度，且两细线与竖直方向的夹角均为α＝30°，已知静电力常量为k，则每个小球的质量为(　　)图6A.eq \f(\r(3)kQ2,gL2) B.eq \f(\r(3)kQ2,3gL2) C.eq \f(kQ2,gL2) D.eq \f(2kQ2,gL2)2．(非共线力作用下的平衡)(2018·浙江11月选考)电荷量为4×10－6 C的小球绝缘固定在A点，质量为0.2 kg、电荷量为－5×10－6 C的小球用绝缘细线悬挂，静止于B点．A、B间距离为30 cm，AB连线与竖直方向夹角为60°.静电力常量为9.0×109 N·m2/C2，小球可视为点电荷．下列图示正确的是(　　)3．(同一直线上电荷的平衡)(多选)(2018·周口市高二期末)如图7，有三个点电荷的电荷量的绝对值分别为q1、q2、q3，三个点电荷在同一条直线上，在静电力作用下均处于平衡状态，除静电力之外不考虑其他力的作用，并且q1、q2间的距离小于q2、q3间的距离，则q1、q2、q3所必须满足的关系为(　　)图7A．q1与q3是同种电荷，且与q2为异种电荷B．q2＜q1＜q3C．q1q3＝q1q2＋q2q3D.eq \r(q1q3)＝eq \r(q1q2)＋eq \r(q2q3)1．一端固定在天花板上的绝缘细线的另一端与一带正电的小球M相连接，在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N，在图中，小球M能处于静止状态的是(　　)2．(2019·唐山一中高二上月考)如图1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，小球受水平向右的静电力，绝缘细线与竖直方向的夹角为θ，小球保持静止，静电力常量为k，重力加速度为g，则小球与金属板之间的静电力大小为(　　)图1A．keq \f(Qq,r2) B．keq \f(Qq,r) C.eq \f(mg,sin θ) D．mgtan θ3.如图2所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球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θ，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，两小球可看成点电荷，则eq \f(q2,q1)为(　　)图2A．2 B．3 C．2 eq \r(3) D．3 eq \r(3)4．(多选)如图3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α和β(α＞β)，两小球恰在同一水平线上，那么(　　)图3A．两球一定带异种电荷B．q1一定大于q2C．m1一定小于m2D．m1所受的静电力一定大于m2所受的静电力5.相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为＋4q和－q，如图4所示，现引入第三个点电荷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(　　)图4A．－q，在A左侧距A为L处B．－2q，在A左侧距A为eq \f(L,2)处C．＋4q，在B右侧距B为L处D．＋2q，在B右侧距B为eq \f(3L,2)处6.(2019·湖州市期中)如图5所示，质量为m、带电荷量为q(q>0)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θ＝30°，A、B连线与竖直方向的夹角恰好也为30°，则A、B之间的距离为(　　)图5A．l B．qeq \r(\f(\r(3)k,mg)) C．qeq \r(\f(3k,mg)) D．qeq \r(\f(\r(3)k,2mg))7.在光滑绝缘的水平地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6所示．现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球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(　　)图6A.eq \f(1,3) B.eq \f(\r(3),3) C．3 D.eq \r(3)8．如图7所示，把质量为0.2 g的带电小球A用绝缘丝线吊起，若将带电荷量为＋4×10－8 C的小球B靠近它，两小球在同一高度且相距3 cm时 ，小球A平衡，丝线与竖直方向夹角为45°.g取10 m/s2，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，小球A、B可视为点电荷，则：图7(1)此时小球B受到的静电力的大小为多少？(2)小球A带何种电荷？(3)小球A所带电荷量大小是多少？