3 电磁场中的平衡问题1.电学中的常见力2.处理电学中的平衡问题的方法一、电场中的平衡问题1. (多选)某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系.A、B 是可视为点电荷的两带电小球,用绝缘细线将 A 悬挂,实验中在改变电荷量时,移动 B 并保持 A、B 连线与细线垂直.用 Q 和 q 表示 A、B 的电荷量,d 表示 A、B 间的距离,θ(θ 不是很小)表示细线与竖直方向的夹角,x 表示 A 偏离 O 点的水平距离,实验中( )A.d 应保持不变B.B 的位置在同一圆弧上C.x 与电荷量乘积 Qq 成正比D.tan θ 与 A、B 间库仑力成正比解析:选 ABC.因实验要探究库仑力与电荷量的关系,故两电荷间距 d 应保持不变,选项A 正确;因要保持 A、B 连线与细线垂直且 AB 距离总保持 d 不变,故 B 的位置在同一圆弧上,选项 B 正确;对 A 球由平衡知识可知 F 库=mgsin θ,即 k=mg,可知 x 与电荷量乘积 Qq 成正比,选项 C 正确,D 错误.2.如图所示,物体 P、Q 可视为点电荷,电荷量相同.倾角为 θ、质量为 M 的斜面体放在粗糙水平面上,将质量为 m 的物体 P 放在粗糙的斜面体上.当物体 Q 放在与 P 等高(PQ 连线水平)且与物体 P 相距为 r 的右侧位置时,P 静止且受斜面体的摩擦力为 0,斜面体保持静止,静电力常量为 k,则下列说法正确的是( )A.P、Q 所带电荷量为 B.P 对斜面体的压力为 0C.斜面体受到地面的摩擦力为 0D.斜面体对地面的压力为(M+m)g解析:选 D.以 P 为研究对象,受到重力 mg、斜面体的支持力 FN和库仑力 F,由平衡条件得:F=mgtan θ FN=根据库仑定律得:F=k联立解得:q=r由牛顿第三定律得 P 对斜面体的压力为:FN′=FN=,故 A、B 错误.以斜面体和 P 整体为研究对象,由平衡条件得地面对斜面体的摩擦力为:Ff=F,地面对斜面体的支持力为:FN1=(M+m)g,根据牛顿第三定律得斜面体受到地面的摩擦力为 F,斜面体对地面的压力为:FN1′=FN1=(M+m)g.故 C 错误,D 正确.二、磁场中的平衡问题1.均匀带正电的薄圆盘的右侧,用绝缘细线 A、B 悬挂一根水平通电直导线 ab,电流方向由 a 到 b,导线平行于圆盘平面.现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动,细线仍然竖直,与圆盘静止时相比,下列说法正确的是( )A.细线所受弹力变小B.细线所受弹力不变C.细线所受弹力变大D.若改变圆盘转动方向,细线所受弹力变大...