1.20 带电球的平衡问题 1 如图所示，在一条直线上有两个相距 0.4m 的点电荷 A、B。 A 被充电 Q，B 被充电 9Q。 现在引入第三个点电荷C，使三个点电荷在电场力的作用下处于平衡状态。 那么C的充电性质和位置应为（）A为正极，B在B右侧0.4m处为正极，BC在A左侧0.2m处为负极，D在A左侧0.2m处为负极，C在A右侧0.2m处为负。【答案】C【详细解释】三个电荷要想处于平衡状态，必须满足“两个相同，两个不同”的要求根据“大小”和“近小远大”的原则，点电荷C应该在A的左侧，并且带负电。 假设C的电荷量为q，A和C之间的距离为x，A和B之间的距离用r表示。 由于处于平衡状态，所以解为x0.2m。 C正确，ABD错误。 所以选择C.2（2020年·云南省云天化中学二年级中学
2.)如图所示，三个带电球用三根相同长度的绝缘细线连接并悬浮在空中。 三个带电的球具有相同的质量。 球 A 带负电。 平衡时，三根绝缘细线是直的。 ，但拉力为零，则 () 球AB和球C均带负电，球BB带正电，球C带负电，球CB带负电，球C带正电，球DB和球C两者都带正电。 电荷 【答案】D 【详细解释】A 如果 B 球和 C 球都带负电，则 A、B、C 三个球相互排斥。 这时绳子上有一个拉力，不符合题意。 A是错误的； B 若B带正电，C带负电，则A、C对球B的库仑合力方向为向右斜上。 B球受力不再平衡，与题意不符。 B是错误的； C 如果 B 球带负电，C 球带正电，A 球排斥 B 球，C 球吸引 B 球，A 球和 C 球对 B 球的合库仑力向下倾斜，如果 B 球能够平衡，球AB
3、绳子上有拉力，不符合题意。 C 错误； D、如果B球和C球都带正电，则B球由于重力以及A、C对B球的库仑力而处于平衡状态； 如下图所示，A球和C球对B球的库仑合力应与重力相等，方向相反； 同样，C球上的力也处于平衡状态，符合题意，但库仑力的方向只能沿两侧。 电荷连线的方向，因此可以看出，A对B的库仑力应指向A，C对B的库仑力应指向B的左侧； 因此，A 球带负电，B 球和 C 球都带正电，因此 D 正确。 所以选D。 3 两个相同大小的小球带相同的电荷（可以看作点电荷）。 它们的质量分别为 和 ，它们的电荷分别为 和 。 用绝缘线悬挂后，电线因静电力而张开，它们分别在垂直方向形成角度之和，两个球在同一水平线上，如图所示。 如果，则有以下结论
4、正确答案是（）A必须同时满足，B必须满足，C必须等于D，并且必须等于【答案】D【详细解释】题中的两项指控可能是不同或相同，但它们所受到的电场力是相同的。 ，朝相反方向。 由于它们与垂线所成的角度都相同，且两个球在同一水平线上，根据公共点力平衡条件可以确定它们的质量一定相等，故ABC错误，D正确。 所以选择D.4（2020·福建师范大学附属中学二期） 垂直墙面和水平地面均光滑且隔热。 球 AB 具有相同的电荷。 一个指向墙壁的水平推力 F 作用在球 B 上。两个球分别静止。 在垂直的墙壁和水平的地板上，如图所示。如果将球B稍微向左推，当两个球再次达到平衡时，与原来的平衡状态（）A相比，推力F变大，B，垂直墙壁面对小球A的弹力变小，C，地面面对小球B支撑
5、随着力的增大，两个小球D之间的距离保持不变 【答案】B 【详细解释】D的受力分析如图所示。 对于球 A，F 排斥 cos = mAg。 由于球 B 向左移动，因此它减小，cos 增大。 较大，因此 F 斥力减小。 可见两球之间的距离r增大，故D项错误。 A对球BF=F斥力sin。 由于F斥力减小，F减小，所以A项是错误的； 小，所以B项正确； C垂直方向FN1=mAg+mBg 可见，面向球B的地面弹力FN1没有变化，故C项错误； 5 如图所示，位于同一直线上的三个带电球（均可视为点电荷）A、B、C 只受它们之间的库仑力影响。如果 A、C 为静止，则球 B () A 必须静止。 B 可能向球 A 移动。 C 可能向球 C 移动。 D 可能具有与球 A 相同类型的电力。 [答案]
6.] A [详细解释] ABC 如果A 处于静止状态，则其合力必定为零。 由于C也是静止的，所以C对A的库仑力一定是恒力，那么B对A的库仑力也一定是恒力，所以球B一定是静止的，A正确，BC错误; D、因为三个小球同时静止，那么一定满足“两个大球夹着一个小球，两个相似，一个不同”，B和A一定带不同电荷，D错误。 因此选择A.6（2020年·陕西安康·中考） 如图A所示，用一根绝缘细线将一个带电球A悬挂在O点。 细线的长度为L，将一个带电的球B固定在O点正下方的L处，由于库仑力的作用，细线与垂直方向的夹角=30°，则球的电荷A为q1； 如果将球A的电荷改为q2，并改变细线的长度，则A与B在同一水平线上，细线与垂直方向的夹角也=30&
7.#176； 如图B所示，无论球的大小，B球的电荷不变，则为() A1BCD 【答案】A 【详细解释】两个球的受力条件如下。 对于图A，对于球A，根据几何关系，根据垂直方向的平衡求解出两个球AB之间的距离。 根据库仑定律，对于图B中的球A，根据几何关系，两球AB之间的距离是根据平衡状态的。 条件很容易求得，根据库仑定律即可求得解高中物理带电小球怎么判断，故选A.7（2020年绵阳市第三中学中考2020年2月）如图所示，质量为A的带电球A m 用长度为 l 的绝缘丝线悬挂在天花板上的 O 点。 将与A带相同电荷的小球B固定在下方距离l处的绝缘支架上。 两个带电球都可以被视为粒子。 已知球A静止时，丝线OA与垂直方向的夹角为60°。 设丝线张力为T
8、球 A 上的库仑力为 F，设 F 与 T 的合力为 F0，重力加速度为 g，则 () ABF==2mg 【答案】B 【详细解释】球受力分析A、如图所示，根据平行四边形法则，合力如上图所示。 图中A球静止时，丝线OA与垂直方向的夹角为高中二月考试）质量分别为 m1 和 m2 的两个小球 A 和 B 分别带有相同的电荷，电荷分别为 q1 和 q2。 它们挂在等长的细线上。 在同一点 O，球 A 靠在垂直的光滑墙壁上。 球A的细线l1沿垂直方向。 由于静电斥力的作用，球B的细线l2与垂直方向成一定角度。 A和B均处于静止状态，如图所示。由于某种原因，B球的电荷q2逐渐减少，因此两者
9. 细线之间的角度也逐渐减小。 在逐渐减小的过程中，l1和l2中张力T1和T2的变化是（）AT1变小，T2不变，BT1不变，T2变小，CT1和T2都变小，DT1和T2不变【答案】A【详细解释】球B所受的力如图所示：重力m2g、悬挂线张力、库仑斥力F。这三个力的合力为0。因此，这三个力形成一个闭合力三角形，与几何三角形OAB完全相同。 因此，与此无关。 由于库仑力的减小，球A对球B的库仑力减小，方向趋于水平，则变小，所以A正确，BCD错误。 因此选A.9（2020·河西·天津市实验中学2月中考）光滑绝缘水平面上相隔L的点电荷A、B的电荷量分别为+4q、-q。 如图，今天介绍第三点。
10、三个点电荷C，使三个点电荷处于平衡状态，则C的电荷量和放置位置为()Aq，在A的左侧，在B-2q处距A的距离为L ，在A的左侧高中物理带电小球怎么判断，距离A在C+4q处，在B的右侧，在D+2q处距B的距离L，在B的右侧，距B的距离【答案】C 【详细说明】 A、B、C 三项电荷必须平衡。 三个电荷必须在一条直线上，在连接AB的线上，只有B右侧的某个位置的总场强为零，那么C的位置一定在B的右侧。假设距离电荷C和B之间的距离为r，那么C和A之间的距离为L+r，C可以处于平衡状态，也就是说A对C的电场力等于电场力B在C上的电荷。假设C的电荷为Q，则有解：r=L。 如果A、B受到电场的合力为零，那么C只能带正电，而点电荷A上的力平衡，则有解：Q=4q，即C带正电带电后，电荷量为+4q，B右侧到B的距离为Lat。 所以选C
11. 10（2020年安徽省怀宁中学2月份中考）将一个半径为R的细金属环固定在垂直平面上，悬浮一个质量为m（视为粒子）的小金属球穿过一根长度为L的绝缘细线位于环的最高点。 当环和球都带有相同的电荷Q（未知）时，发现球在垂直于环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示。 已知静电力常数为k，则下列说法正确的是（） A. 电荷 B. 电荷 QC 线对球的拉力。 D. 线对球的拉力。 【答案】A 【详细解释】AB 如图：在环的顶部取一段长度为d的短段。 ，它的电荷是金属球上的库仑力。 同理，球的底端是长度为d的短截面，金属球所受的库仑力也为Fc，两个力的垂直分力平衡。 假设绳索与垂直直线方向的夹角为，则Fc在水平方向的分力为
12. 正确，小球的大小是由重力、拉力和电场力平衡的。 由相似三角关系可得解，故A正确，B错误； 由相似三角形关系可以解出CD，所以CD是错误的。 因此选择A.11（2020年洞口县第九中学2月份中考） 如图所示，金属板带电Q，质量为m的金属球带电q。 当球静止时，悬挂球的绝缘细线为 球与垂直方向的夹角为 ，球与金属板中心O正好在同一水平线上，距离为L。下列说法正确的是： () AQ 在球处产生的场强为 E1。 BQ 在球处产生的场强为 E1。 Cq 在 O 点产生的场强为 E2Dq。 O点产生的场强为E2。 【答案】C 【详细解释】AB对金属球的受力分析，如图：根据平衡条件，+Q在球处产生的场强为选项AB的误差； CD 基于点电荷的场强
13、式中，+q在O点产生的场强选项C正确，D错误。 故选C。 12 如图所示，垂直放置一个绝缘光滑环。 A、b、c是三个空心带电球，可以在半径为R的环上自由滑动。已知小球c位于环的最高点（未画出）。 (out)，线ac与垂直方向成60°角，线bc与垂直方向成30°角。 球 a 的电荷为 (q0)，质量为 m，三个球都处于静止状态。下列说法正确的是： () Aa、b、c 球的电荷相同。 Ba 和 b 球具有不同的电荷。 B和c带相同电荷。 Ca和b的电荷之比为D和球c的电荷。 值为【答案】D【详细解释】AB与c受重力、环的支撑力以及a、b的库仑力的影响。 重力和支撑力的方向为垂直方向，水平方向有a对c的库仑力。 b 对 c 的力分力和库仑
14、对于力的分力，由共点力平衡的条件可知，a、b对c的作用力均为吸引力或斥力，则a、b的电性一定相同； a 和 b 如果它们具有相同的电荷，则它们之间的库仑力是排斥的。 对于a来说，a受到重力、环的支撑力以及b和c对a的库仑力。 重力方向是垂直方向。 支撑力在水平方向有一个右分力，b 对 a 的库仑力是向左的。 c对a的库仑力分力，c对a的库仑力分力，如果a要平衡，那么c对a的库仑力在水平方向的分力必须向右，因此 c 对 a 的力必定是吸引力，因此 c 与 a 的电性质必定相反。 即小球a和b带相同电荷，小球b和c带不同电荷，所以AB错误； C假设环的半径为R，三个小球a、b、c的电荷分别为：q1、q2、q3，由几何关系可得：acR、bcR； a、b对c的作用力都是吸引力或排斥力，且它们对c的力在水平方向的分力大小相等，故C错误； D 分析球 a 上的力。 如图所示，根据平衡条件有立即解，故D正确。 故选D。 13 如图所示，在水平地面上固定一个绝缘斜面。 斜面与水平面的夹角为 。 斜坡下端固定一根高度为h的绝缘细柱。 将两个质量为m、电荷为+q的小滑块A、B（均视为点电荷）放在斜面上，分别固定在细柱上。 在立柱上，小滑块与斜面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，静电力常数为k，重力加速度为g。 当两个小滑块处于同一高度时，有时，小滑块A受到的摩擦力的大小为()(1-tan2)D0【答案】D【详细解释】
