拓展課一

庫侖力作用下的平衡與加速問題學習目標1.學會分析帶電體的受力情況．2．學會分析同一直線上自由電荷的平衡和非共線力作用下帶電體的平衡和加速問題．關(guān)鍵能力·合作探究——突出綜合性素養(yǎng)形成拓展一庫侖力作用下的平衡問題探究總結(jié)分析庫侖力作用下的平衡問題的步驟分析靜電力作用下點電荷的平衡問題時，方法仍然與力學中分析物體的平衡問題方法一樣，具體步驟如下：典例示范例1如圖所示，一個掛在絲線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置；若固定的帶正電的小球A電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，θ＝30°，A和B在同一水平線上，整個裝置處于真空中，重力加速度為g，求A、B兩球之間的距離為多少？

[遷移拓展]

如果【例1】中的小球B帶負電荷q，絲線與豎直方向的夾角還是30°嗎？(改變絲線的長度確保A和B在同一水平線上)

解析：如果小球B帶負電荷q，兩球之間的庫侖力是引力，絲線向左偏轉(zhuǎn)，兩球之間距離減小，庫侖力變大，F(xiàn)庫＝mgtanθ′，絲線與豎直方向的夾角θ′大于30°.答案：大于30°

【答案】

D

針對訓練1

如圖所示，a、b、c為真空中三個帶電小球，b球帶正電，且電荷量為＋Q，用絕緣支架固定，c球帶負電，a、c兩小球用絕緣細線懸掛，處于平衡狀態(tài)時三小球球心等高，且a、b和b、c間距離相等，懸掛a小球的細線向左傾斜，懸掛c小球的細線豎直，則(

)A．a(chǎn)、b、c三小球所帶電荷量相同B．a(chǎn)、c兩小球帶異種電荷C．a(chǎn)小球帶電荷量為－4QD．c小球帶電荷量為－2Q答案：C

針對訓練2

如圖所示，三個點電荷Q1、Q2、Q3在一條直線上，Q2和Q3間的距離為Q1和Q2間距離的2倍，每個點電荷所受靜電力的合力為0，由此可以判定，三個點電荷的電荷量之比Q1∶Q2∶Q3為(

)A．(－9)∶4∶(－36)

B．9∶4∶36C．(－3)∶2∶(－6)

D．3∶2∶6答案：A

拓展二庫侖力作用下的加速問題探究總結(jié)處理電荷間相互作用的動力學問題，方法與力學中的方法相同，首先分析帶電體受到的所有力，再依據(jù)牛頓第二定律F合＝ma進行求解.對相互作用的系統(tǒng)，要注意靈活使用整體法與隔離法．典例示范例3如圖所示，帶電小球A和B放在傾角為30°的光滑絕緣斜面上，質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為＋q和－q，沿斜面向上的恒力F作用于A球，可使A、B保持間距r不變沿斜面向上加速運動，已知重力加速度為g，靜電力常量為k，求：(1)加速度a的大小；(2)F的大?。?/p>

答案：B

針對訓練4

[2022·石家莊二中質(zhì)檢]如圖所示，有一彎管ab，其中心線是半徑為r的一段圓弧，弧的圓心處有一個點電荷Q，有一束帶負電的粒子流從a端的中點射入，恰能沿中心線通過彎管的粒子應為(

)A．質(zhì)量和速度之比相同的粒子B．電荷量和質(zhì)量之比相同的粒子C．電荷量和動能之比相同的粒子D．電荷量和速度之比相同的粒子答案：C

針對訓練5如圖所示，在一光滑絕緣半徑為R的豎直半圓弧槽A