考点1电场力的性质407考向1静电荷受电场力作用分析1.[2019全国Ⅰ,15,6分]如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷必备知识:库仑定律、电场力、物体平衡等.关键能力:整体法、隔离法的应用能力,共点力平衡条件的应用及电性的判断能力.解题指导:通过对P、Q整体受力分析和隔离P受力分析,再根据共点力平衡条件判断P、Q带电荷量的正、负.考向2电场强度的理解与叠加2.[2019北京高考,17,6分]如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则()A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低必备知识:点电荷场强大小和方向.关键能力:对称性的应用能力.解题指导:可由负点电荷形成电场的电场线特点,快速求解.负点电荷形成电场的电场线是“万箭穿心”,且离点电荷越近电场线越密,场强越大,又沿电场线的方向电势降低.考法1库仑力作用下电荷的平衡问题1[2018全国Ⅰ,16,6分]如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则A.a、b的电荷同号,k=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=6427如果a、b带同种电荷,则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力,此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零,因此a、b不可能带同种电荷,A、C错误;若a、b带异种电荷,假设a对c的作用力为斥力,则b对c的作用力一定为引力,受力分析如图所示.由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线,则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零,由几何关系可知∠a=37°、∠b=53°,则Fasin37°=Fbcos37°,解得FaFb=43,又由库仑定律及以上各式代入数据可解得|qaqb|=6427,B错误,D正确.D1.[2020山西太原名校定时检测,多选]真空中有一带负电的电荷q仅在电场力的作用下绕固定的点电荷+Q运动,其运动轨迹为椭圆,如图所示.已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆的一个焦点上,则下列说法正确的是()A.负电荷q在b点的电势能小于在d点的电势能B.负电荷q在运动过程中电场力始终不做功C.在+Q产生的电场中,a、c两点的电场强度相同D.负电荷q在b点的速度大于在d点的速度考法2库仑力作用下的动力学问题2真空中A、B两个点电荷相距L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A的加速度大小为a,经过一段时间,B的加速度大小也为a,且速率为v,那么此时A、B两点电荷间的距离为,点电荷A的速率为.根据题意,由库仑定律和牛顿第二定律得kqAqBL2=ma,kqAqBL'2=2ma,解得L'=❑√22L又由动量守恒定律得2mv-mvA=0,解得vA=2v.❑√22L2v2.[2020湖南四校摸底调研]如图所示,带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态,其中PM水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的四分之一圆弧细管道GH,其中圆心P与a球位置重合,与G点在同一水平线上,且位于H的正上方,管道底端H与水平地面相切,一质量为m、可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放,当小球b运动到H端时对管道内壁恰好无压力,重力加速度为g.在小球b由G滑到H的过程中,下列说法正确的是()A.小球b的机械能逐渐减小B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.小球b的加速度大小先变大后变小D.细线PM的拉力先增大后减小考法3电场强度的理解及计算3[2015山东高考,18,6分]直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为A.3kQ4a2,沿y轴正向B.3kQ4a2,沿y轴负向C.5kQ4a2,沿y轴正向D.5kQ4a2,沿y轴负向正点电荷在O点时,G点场强为0,即两负点电荷在G点的场强大小为E1=kQa2,方向沿y轴正方向.由对称性知,两负点电荷在H处的场强大小为E2=E1=kQa2,方向沿y轴负方向.当把正点电荷放在G点时,正点电荷在H处产生的场强的大小为E3=kQ4a2,方向沿y轴正方向.所以H处合场强大小E=E2-E3=3kQ4a2,方向沿y轴负方...
