《2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）》专题1.4 带电粒子在电场中的平衡和动力学问题（解析版）

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2022-2023 年高二物理期末重点考点模型方法特训专练
专题 1.4 带电粒子在电场中的平衡和动力学问题
特训专题 特训内容
专题 1带电粒子在电场中的平衡问题（1T—4T）
专题 2带电粒子在电场中的直线运动（5T—8T）
专题 3带电粒子在电场中的抛体运动（9T—12T）
专题 4带电粒子在交变电场中的运动（13T—16T）
【典例专练】
一、带电粒子在电场中的平衡问题
1．如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球 a、b、c分别位于等边三角形的三个顶点上；a带正
电，电荷量为 ，b、c带负电，电荷量均为 。整个系统置于水平向右的匀强电场中，电场强度为 E，
已知电场线垂直 bc，静电力常量为 k，不考虑漏电，三个小球均处于静止状态，则电荷量 Q与q的大小之
比为（）
A．B．C．D．2
【答案】D
【详解】对 a分析 对 b分析 解得 故选 D。
2．如图所示，带电小球 A固定在绝缘支架上，带电小球 B用绝缘丝线悬挂于天花板，悬点 P位于小球 A的
正上方，A、B均视为点电荷。小球 B静止时悬线与竖直方向的夹角为 ，由于漏电，A、B两小球的电荷量
逐渐减小。在电荷漏完之前，有关悬线对悬点 P的拉力 T和A、B之间库仑力 F的大小，下列说法中正确
的是（　　）
A．T保持不变，F逐渐减小
B．T逐渐增大，F先变大后变小
C．T逐渐减小，F逐渐减小
D．T先变大后变小，F逐渐增大
【答案】A
【详解】以球 B为研究对象，受到重力 G、库仑力 F和悬线的拉力 T三个力作用，如图所示。
由平衡条件可得 根据 可得 可得 ， 在 A、B两小
球的电荷量逐渐减小的过程中，PB、PQ、G均不变，则悬线的拉力 T不变；因电荷量减小，库仑力 F减
小，故 A正确，B、C、D错误。故选 A。
3．如图，光滑绝缘细杆与水平面成 θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为 m，带电荷量为 q，为使
小球静止在杆上，可加一匀强电场。所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（　　）
A．垂直于杆斜向上，场强大小为
B．竖直向上，场强大小为
C．平行于杆斜向下，场强大小为
D．水平向右，场强大小为
【答案】B
【详解】A．若场强方向垂直于杆斜向上，带正电的小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于
杆的方向，小球受力平衡，而在沿杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑
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