- 电场强度的叠加
- 共358题
如图所示,ABCDEF为正六边形的六个顶点,P,Q,M分别为AB,ED,AF的中点,O为正六边形的中心.现在六个顶点依次放入等量正负电荷.若取无穷远电势为零,以下说法中正确的有( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,等量正负电荷,位于正六边形的六个顶,根据点电荷电场强度E=,结合电场的叠加原理,可知P、Q、M各点场强大小相同,但方向不同,故A错误;
B、根据等量异种电荷中垂线的电势为零,再由对称性可以知,P,Q,M,O各点电势均为零,故B正确;
C、根据图可知,O点场强可看成三个负点电荷与三个正点电荷电场叠加而成,且电荷均相同,则电场强度为零,故C正确;
D、P到M过程中,电势由零升高,后又降为零,电能势能就先减小后增大,故D错误;
故选:BC
(2016春•兴庆区校级月考)如图,在X轴上X=0处放有一电量为+4Q的点电荷,X=10cm处放有一电量为-Q的点电荷.则在X轴上合场强的方向沿负X方向的区域是( )
正确答案
解析
解:设-Q右侧离-Q距离为d处合场强为0,则有
k=k
解得 d=0.1m=10cm,合场强为零的坐标为 x=20cm
根据电场的分布情况和叠加原理可知,在X轴上合场强的方向沿负X方向的区域是:X<0的区域以及20cm>X>10cm区域.故AD正确.
故选:AD
如图所示,在两个正点电荷Q1、Q2(其中Q1=2Q0,Q2=Q0)形成的电场中,a、b为两点电荷连线的中垂线上的两点,且aO=bO.c、d为两点电荷连线的三等分点,即Mc=cd=dN.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、根据电场线分布的对称性可知,a、b两点场强大小相等,方向不同,所以电场强度不同.由等势面分布的对称性得知,a、b两点的电势相同.故A错误.
B、设cd连线上合场强为零的位置离Q1距离为x,Q1、Q2间距离为3L.此位置两个电荷产生的场强大小相等、方向相反,则有:
k=k
由题意,Q1=2Q0,Q2=Q0,解得:x=(6-3)L≈1.75L,
则L<x<2L,故场强为零的位置在cd之间离d更近,cd间从左向右,电场强度方向先向右,后向左,将带电量为q的正点电荷从c沿cd连线移到d的过程中,电场力先做正功后做负功,故B错误.
C、根据电场的叠加和电场线的方向,可知O点的电势高于a点电势,所以将带电量为q的正点电荷从a沿ab连线移到O的过程中,电场力做负功,故C错误.
D、由于cO间电场线比Od间电场线密,则cO间的场强比Od间场强大,由公式U=Ed知cO间的电势差应大于Od间电势差,c点电势高于d点电势;Oc间电场线比Oa电场线密,根据顺着电场线方向电势降低可知,c点电势比a点电势高,所以a、b、c、d四点中,电势最高的点是c点.故D正确.
故选:D.
两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且AP>BP,则( )
正确答案
解析
解:A、电势φ随x变化的关系图线上每点切线的斜率为(△x→0),表示电场强度E,P点的切线斜率为0,知P点的场强为0,则AB中点的场强大小一定不为0.故A错误.
B、因为P点的场强为0,所以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等,方向相反,根据E=,知距离大的电量大,所以q1的电荷量大于q2的电荷量.故B正确.
C、因为P点的场强为0,所以A、B两点的电荷在P点产生的场强大小相等,方向相反,两电荷为同种电荷,根据沿电场线方向电势逐渐降低,知两电荷为正电荷.故C错误.
D、负电荷在P点所受电场力为0,在P点左边所受电场力向左,在P点右边所受电场力向右,负电荷从P点左侧移到P点右侧,电场力先做负功,后做正功,电势能先增大后减小.或根据EP=qφ,电势先减小后增大,电势能先增大后减小.故D错误.
故选B.
如图所示,在a、b两点上放置两个点电荷,它们的电荷量分别为q1、q2,MN是连接两点的直线,P是直线上的一点,下列哪种情况下P点的场强可能为零( )
正确答案
解析
解:A、两电荷若都是正电荷,则两点电荷在p点产生的场强方向均向左,故无法为零,A错误;
B、q1是正电荷,则q1在p点的场强方向向左,q2是负电荷,q2在p点的场强方向向右,因r1>r2,由E= 可知,要使两电荷在p点场强相等,应保证q1>|q2|,故B错误;
C、q1是负电荷,则q1在p点的场强方向向右,q2是正电荷,q2在p点的场强方向向左,由B的分析可知,电荷量应保证|q1|>q2,故C正确;
D、若两电荷均为负电荷,则两电荷在p点的场强方向均向右,故无法为零,故D错误;
故选:C.
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