试题-全国-2008_高中物理例析电场中的力的问题专题辅导.rar

高中物理例析电场中的力的问题在静电场中涉及动力学问题的无论是平衡类还是变速运动类，其解题思路和解答方法与力学中解题方法和思路相同，不同的只是增加了一种以性质命名的力——电场力，解题的关键还是在于正确进行受力分析，画出受力示意图再去解答。一般分为两类：一类是共点力平衡问题，解题方法是用整体法与隔离法；另一类是变速类（主要研究匀变速）问题，解题方法是用牛顿运动定律。例1.三个电荷量均为的小球质量均为m，放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，其边长为L，如图1所示，求：（1）在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小球都处于静止状态？其电荷量是多少？（2）若中心电荷电量在（1）问基础上加倍，三个带电小球将加速运动，求其加速度。（3）若中心电荷电量在（1）问基础上加倍后，仍保持三个小球相对距离不变，可让它们绕中心电荷同时旋转，求它们旋转的线速度。解析：（1）如图2所示，等边三角形的边长为L，则AO之间的距离为：B、C两球对A作用力的合力为：，设O点的电荷电量为q，对A球的作用力为，由于A静止，故有，解得（带负电）（2）当时，A球受合力，所以其加速度。（3）当时，A受合力为，它提供三个小球做圆周运动的向心力，所以，又，得。点评：该题考查了力的合成、力的平衡、牛顿第二定律、向心力公式、圆周运动等知识点，题目情景新颖，采用分步设问降低了难度，较好地考查了学生的分析与综合能力。例2.电荷量分别为q、5q，质量分别为m、5m的两个带异种电荷的粒子（重力不计）A、B，间距为L，根据你所学过的物理知识思考，要保持两者距离不变，可能有哪几种运动形式，并求出每种运动形式中所对应的运动物理量或外力的大小。解析：本题只要能满足两个带电粒子保持距离不变即可，有以下几种情况：（1）保持静止只需在A、B上加等大，背离另一粒子方向的作用力；（2）以连线上某一点为圆心，做匀速圆周运动，类似“双星”问题根据圆周运动公式及解得，，（3）一起做相同的匀变速直线运动，分两种情况：①在A上施加一个沿BA延长线方向的力，运用隔离法，对B有对A、B整体有，故。②在B上施加一个沿AB延长线方向的力，同理得。点评：本题是一道开放性很强的题型，以“两个带电粒子保持距离不变”为条件，多角度地考查了三种常见的运动形式，深化了学科内知识点间的渗透，极大地体现了新课标理念。跟踪练习：光滑绝缘水平面上，固定着A、B、C三个带电小球，如图3所示，它们的质量均为m，相互间距为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一水平力F的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距不变，求：（1）C球的电性及电荷量；（2）水平力F的大小。参考答案：（1）负，2q；（2）