发布时间 : 星期三 文章(新课标)高考物理大一轮复习第6章静电场教师用书更新完毕开始阅读e5fcdd8976232f60ddccda38376baf1ffd4fe33f
C.
kQRR2＋L2
3
D．
kQLR2＋L2
3
解析：选D.设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看做点电荷，其所带电荷量为q＝①
Qn
由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为
QQEP＝k2＝k② 2
nrnR＋L2
由对称性可知，各小段带电环在P处的场强垂直于轴向的分量Ey相互抵消，而轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强E，故
kQLkQLE＝nEx＝n××＝③ 22
nL＋RrrL2＋R2
而r＝ L＋R④ 联立①②③④可得E＝
2
2
kQLR2＋L2
3
，D正确．
7．(2016·东营高三质检)(多选)如图所示，带电小球A和B分别在光滑绝缘的水平地面上和光滑竖直墙面上．小球A在向左的水平力F作用下，A、B恰处于平衡状态．当A缓慢向左移动一小段距离时，A、B仍处于平衡状态，则( )
A．推力F将变大 B．推力F将变小 C．A、B两球距离变小 D．A、B两球距离变大
解析：选BD.由题意知，A、B带同种电荷，设A、B两球的连线与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件对B有mBg＝cos θ，当A左移时，θ变小，由此知LAB将变大．对整体有F＝FNB＝B、D正确．
8.(2016·武汉调研)(多选)如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电荷量分别为－q、Q、－q、Q.四个小球构成一个菱形，－q、－q的连线与－q、Q的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是( )
kqAqBL2ABkqAqBsin θ，由于θ变小，LAB变大，故F变小，L2AB 13
qA．cosα＝
8Q3q2
B．cosα＝2
Q3
QC．sinα＝
8q3Q2
D．sinα＝2
q3
解析：选AC.设菱形边长为a，则两个Q之间距离为2asin α，则两个q之间距离为2acos α.选取－q作为研究
Qqq2
对象，由库仑定律和平衡条件得2k2cos α＝ka2acos α2
，解得cosα＝，选项A正确、B错误；选取Q作为研
8Q，选项C正确、D错误． 2，解得sinα＝8q3
3
qQqQ2
究对象，由库仑定律和平衡条件得2k2sin α＝ka2asin αQ9．(2016·东北三校二模)如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转到A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和斜面C始终保持静止不动，A、B可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是( )
A．物体A受到斜面的支持力先增大后减小 B．物体A受到斜面的支持力一直增大 C．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小 D．地面对斜面C的摩擦力先减小后增大
解析：选A.对小物体A受力分析如图甲，设斜面倾角为θ，F与垂直斜面方向的夹角为α，则FN＝mgcos θ＋Fcos
qBqAα，F＝k2，小球B向上转，α减小，FN增大，当α＝0°时，FN达最大，然后减小，故A正确、B错误．对整体受
r力分析如图乙，随着F向下转，f′在减小，故C、D均错误．
10．如下图所示，在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知
q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态．
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(1)若q2为正电荷，判断q1和q3的电性； (2)求q1、q2、q3三者电荷量大小之比．
解析：(1)q2为正电荷时，假设q1为正电荷，要使q2受力平衡，q3应为正电荷，但此时分析q1的受力情况，q2对
q1有向左的斥力，q3对q1也有向左的斥力，q1所受合力向左，不能平衡，因此，q2为正电荷时，q1只能为负电荷．同理
可知，q3为负电荷．
(2)三个点电荷所受合力都等于零，根据共点力平衡条件和库仑定律有对q2：k联立可解得q1∶q2∶q3＝?答案：(1)负 负 (2)?
q1q2q2q3q1q2q1q3
对q1：k2＝k2＝k2，
l1l2l1l1＋l2
2
?l1＋l2?2∶1∶?l1＋l2?2
??l1??l2???
?l1＋l2?2∶1∶?l1＋l2?2
??l1??l2???
9
2
2
11．(2014·高考福建卷)如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×10 N·m/C，求：
－6
(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C点的电场强度的大小和方向．
解析：根据库仑定律、点电荷的场强公式结合平行四边形定则求解． (1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为
q2
F＝k2①
l代入数据得
F＝9.0×10－3N②
(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为
qE1＝k2③
LA、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为 E＝2E1 cos 30°④
由③④式并代入数据得
E＝7.8×103 N/C⑤
场强E的方向沿y轴正向． 答案：(1)9.0×10N
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－3
(2)7.8×10 N/C 方向沿y轴正向
12．(2016·徐州模拟)如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电荷量为
3
q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷．将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量
不变．不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g.求：
(1)A球刚释放时的加速度大小．
(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离． 解析：(1)由牛顿第二定律可知
mgsin α－F＝ma
根据库仑定律有F＝kqQr2
又知r＝HkQqsin α，得a＝gsin α－sin2 αmH2
(2)当A球受到合力为零，即加速度为零时，动能最大．设此时A球与B点间的距离为d，则mgsin α＝kQqd2
解得d＝
kQqmgsin α
答案：(1)gsin α－kQqsin2 αkQqmH2
(2)
mgsin α
第2节 电场能的性质
一、电场力做功与电势能 1．静电力做功
(1)特点：静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关． (2)计算方法
①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离． ②WAB＝qUAB，适用于任何电场． 2．电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零电势能位置时静电力所做的功． (2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. 二、电势、等势面
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