《2025年新坐标同步练习高中物理必修第三册青海专版》

例 2 (2025·四川成都市期末)如图,倾角$\theta = 37^{\circ}$的光滑绝缘斜面体固定在水平面上,为了使质量$m = 0.2\ kg$、电荷量$q = 0.02\ C$的带负电小球静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强电场。重力加速度大小$g取10\ m/s^2$,$\sin 37^{\circ} = 0.6$,$\cos 37^{\circ} = 0.8$。若要使所加电场的电场强度最小,则其最小值和方向为(B)

A.$100\ N/C$,竖直向上
B.$60\ N/C$,沿斜面向下
C.$75\ N/C$,水平向左
D.$80\ N/C$,垂直于斜面向下

答案： B

例 3 (2024·新课标卷,T18)如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的$O$点,下端分别系有均带正电荷的小球$P$、$Q$；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等,则
(B)

A.两绳中的张力大小一定相等
B.$P的质量一定大于Q$的质量
C.$P的电荷量一定小于Q$的电荷量
D.$P的电荷量一定大于Q$的电荷量

答案： B

例 4 (2025·福建福州市期中)有一个负点电荷只受静电力的作用,从电场中的$a$点由静止释放,在它沿直线运动到$b$点的过程中,动能$E_{k}随位移x$变化的关系图像如图所示,则电场线分布图是图中的 (C)

答案： C

例 5 (2025·北京市部分学校期中)如图所示,长为$l的绝缘细线一端悬于O$点,另一端系一质量为$m$、电荷量为$q$的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在$A$点,此时细线与竖直方向的夹角$\theta = 37^{\circ}$。重力加速度为$g$(已知$\sin 37^{\circ} = 0.6$,$\cos 37^{\circ} = 0.8$)。

(1)判断小球的带电性质,在原图画出小球在$A$位置的受力分析图。
(2)求该匀强电场的电场强度$E$的大小。
(3)若将小球向左拉起至与$O$点同一水平高度且细线刚好张紧,将小球由静止释放,求：
① 小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小；
② 小球运动过程中的最大速度。

答案：
(1)带负电 图见解析
(2)$\frac{3mg}{4q}$
(3)①$\frac{3}{2}mg$ ②$\sqrt{gl}$