高考物理二轮复习 专题 力与物体的平衡 3 电磁场中的平衡问题学案-人教版高三全册物理学案

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...