- 电场强度的叠加
- 共358题
如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点(正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形),所有棱长都为a,现在A、B两点分别固定电量分别为+q和-q的两个点电荷,静电力常量为k,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、C、由题,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,C、D两点的场强都与等势面垂直,方向指向B一侧,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等,故C、D两点的场强、电势均相同.故A、C正确;
B、两个电荷在C点产生的场强:,C点的合场强:
,如图.故B正确;
D、由题,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,将一正电荷从C点移动到D点,电场力不做功.故D错误.
本题要求选择错误的选项,故选:D
如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上有一C点,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、A、B两点有等量同种点电荷+Q,根据叠加原理可知,O点的电场强度为零,而D点的电场强度为方向沿+x轴方向,大小等于E1=,故A错误;
B、y轴上两个等量同种点电荷,则C、D两点关于O点对称,因此两点电势相等.故B正确;
C、在C点放一点电荷-Q,由于三个电荷的电量大小相等,CO=OD,∠ADO=60°,根据平行四边形定则得到,y轴上两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度方向沿+x轴方向,大小等于E1=.-Q在D点产生的场强大小为E2=
,方向水平向左.由几何知识得到,AD=CD,则E1=E2,所以D点电场强度为零,故C正确;
D、由上可知,OC段的电场方向从O→C,而OD段的电场方向从O→D,将点电荷+q从C点移到D点,电场力先做负功,后做正功,则电势能增大,后减小.故D错误.
故选:BC.
如图所示,在水平面上固定一个半圆形细管,在直径两端A、B分别放置一个正点电荷Q1、Q2,且Q2=8Q1.现将另一正点电荷q从管内靠近A处由静止释放,设该点电荷沿细管运动过程中最小电势能的位置为P,并设PA与AB夹角为θ,则以下关系
正确的是( )
正确答案
解析
解:由题意可知,正点电荷q从静止运动到P点,电势能最小,则动能最大,因此P点处的电场力与速度垂直,如图所示;
根据点电荷电场强度可知,EA=;而EB=
;由电场强度的合成可知,tan
=
=
;
由几何关系可知,;
因此解得:tanθ=2,故C正确,ABD错误;
故选:C.
(2015秋•丽水月考)如图所示,A、B、C是边长为l的等边三角形的三个顶点,D为三角形的中心,①若在A、B、C三顶点处分别放上带电量为Q的正电荷;②若在A、B、C三顶点处分别通入垂直纸面向里大小相同的电流I;(k为静电力常量)则下列关于D处的电场和磁场分布说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据几何关系可知,ABC三点到D点的距离相等,且AD、BD、CD之间的夹角都为120°,则ABC三个正电荷在D电产生的电场强度大小相等,方向夹角都为120°,根据平行四边形定则可知,D处的场强为0,故AB错误;
C、分别通入垂直纸面向里大小相同的电流I时,根据右手定则可知,三个电流在D电产生的磁场强度大小相等,且方向之间的夹角都为120°,根据平行四边形定则可知,D处的磁感强度大小为0,故C正确,D错误.
故选:C
如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时,O点的电场强度大小为E1.将置于N点处的点电荷移至P点时,O点的场强大小变为E2.则E1与E2之比为 ( )
正确答案
解析
解:依题意,每个点电荷在O点产生的场强为
,则当N点处的点电荷移至P点时,O点场强如图所示,
合场强大小为E2=,则E1与E2之比为2:1.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
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