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- 2021-05-23 发布
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静电场中带电体的平衡问题
高考频度:★★☆☆☆
难易程度:★★☆☆☆
如图所示,在水平向左的匀强电场中,有一电荷量为+q的物体静止在斜面上。若撤去电场后,物体仍然静止在斜面上,那么撤去电场后和撤去电场前相比较,以下说法正确的是
A.物体所受的摩擦力一定减小了
B.物体所受的摩擦力一定增大了
C.物体对斜面的压力一定减小了
D.物体对斜面的压力一定增大了
【参考答案】C
【试题解析】分析物体受力如图,因重力G与电场力F电大小关系未知,故物体是否受摩擦力Ff、所受Ff的方向均不能确定,故撤去电场后与撤去电场前相比Ff的大小可能增大,亦可能减小,A、B均错。由平衡条件和牛顿第三定律分析知:物体对斜面的压力FN′一定减小,C正确。
【知识补给】
1.库仑力参与的平衡问题
与一般平衡问题的分析方法相同,只是需要多分析库仑力而己。可以运用平行四边形定则或三角形定则直接作图分析;也可以进行正交分解,列两个垂直方向的平衡方程,由解析法分析。
2.三个自由点电荷的平衡条件
(1)三点共线——三个点电荷分布在同一直线上;
(2)两同夹异——正负电荷相互间隔;
(3)两大夹小——中间电荷的电荷量最小;
(4)近小远大——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。
3.库仑力参与的动力学问题
与一般动力学问题在本质上是相同的,如两个点电荷间的库仑力满足牛顿第三定律。值得注意的是:
(1)运用牛顿运动定律列方程时,要注意库仑力的方向;
(2)库仑力是变力,一般只能得到某一瞬间的加速度数值解。
4.库仑力充当向心力的匀速圆周运动
带电体围绕固定点电荷做匀速圆周运动,电性一定相反,由相互吸引的库仑力充当向心力。设中心点电荷的电荷量为Q,带电体(m,q)的轨道半径为r,则有=ma==mω2r=。
(2018·北京市第十二中高一下学期期末)在研究物理问题时,我们有时候把几个物体看作一个整体,并以整体作为研究对象进行分析研究。这种方法不考虑整体内部之间的相互作用,从整体去把握物理现象的本质和规律。如图所示,A、B是两个带异种电荷的小球,其质量相等,所带电荷量分别为+qA和–qB,A用绝缘细线L1悬挂于O点,A、B间用绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中,A、B处于平衡状态。以下关电场和A、B所带电量大小正确的是
A.场强方向水平向右,qA>qB
B.场强方向水平向右,qAqB
D.场强方向水平向左,qAβ,则造成α>β的原因是
A.ml>m2 B.mlq2 D.q1α>β;故m1