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20.a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向斜向下的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是(  )
A.B.C.D.

分析 运用整体法进行分析,明确两小球受到的电场力的合力方向,再研究上面绳子的位置;再分析小球b的受力情况,即可明确两球最终的位置.

解答 解:a球带正电,受到的电场力沿电场线,b带负电,受到的电场力与电场线方向相反;
以整体为研究对象,整体所受的电场力大小为0,故上面的绳只能保持竖直,
以b球为研究对象,受力如图.小球b受力向右上,则小球位置如图所示;
故A正确,BCD错误.
故选:A.

点评 本题采用隔离法和整体法,由平衡条件分析物体的状态,考查灵活选择研究对象的能力.对于连接体要优先应用整体法进行分析,本题只要分析出两小球受电场力平衡即已可以求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E0的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为$\frac{L}{2}$.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求:
(1)电场强度E0与E1
(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,一个质量为1.0×10-4 kg的带电小球,穿过一根光滑的绝缘杆,置于场强为2.0×102 N/C的水平向右的匀强电场中,杆与水平面夹角为53°,小球刚好匀速下滑,问:
(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?
(2)杆上A,B两点相距10cm,小球由A运动至B静电力所做的功为多大?A,B两点的电势差UAB为多大?(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)

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8.匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图所示,那么关于匀强电场场强的大小说法正确的是(  )
A.最大值是$\frac{mgtgθ}{q}$B.最小值是$\frac{mgsinθ}{q}$C.大小可能是$\frac{mg}{q}$D.大小可能是$\frac{2mg}{q}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

15.在电场中把q=2.0×10-10C的电荷从A点移到B点,电场力做功1.0×10-7J,再把q从B点移C点,克服电场力做功6.0×10-7J.求:
(1)UAB、UBC各为多少;
(2)若选B为参考点,求A、C两点的电势各为多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图所示,一固定直杆AB长为L=2m,与竖直方向的夹角为θ=53°,一质量为m=4kg,电荷量为q=+3×10-5C的小球套在直杆上,球与杆间的动摩擦因数为μ=$\frac{6}{7}$.直杆所在处空间有水平向右的匀强电场,场强为E=106N/C,求:
(1)小球所受摩擦力的大小
(2)小球静止起从杆的最高点A滑到最低点B时的速度大小v1

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=9cm,板长为L=30cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.6m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起$\frac{9}{11}$cm,液滴刚好从金属板末端飞出,g取10m/s2.求:
(1)将下板向上提起后,液滴的加速度;
(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到P点的时间.

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9.在匀强电场中,将一电荷量为1×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为0.02m,两点连线与电场方向平行,如图所示,请问:
(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?正功还是负功?
(2)A、B两点间的电势差为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.下列说法正确的是(  )
A.匀速圆周运动是加速度不变的运动
B.平抛运动是速度不变的运动
C.当物体速度为零时,加速度一定为零
D.当物体做曲线运动时,所受的合外力一定不为零

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