电场、电场力_章节学习

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题型：简答题

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简答题

有三根长度皆为l=0.30m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.0×10-2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为-q和+q，q=1.0×10-6C．A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E=2.0×105N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右．平衡时A、B球的位置如图所示．已知静电力恒量k=9×109 N•m2/C2，重力加速度g=10m/s2．（1）求连接A、B的轻线的拉力大小？

（2）若将O、B间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡状态，请定性画出此时A、B两球所在的位置和其余两根线所处的方向．（不要求写出计算过程）

正确答案

解：（1）取B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力qE、静电力F、AB间绳子的拉力T1和OB间绳子的拉力T2共5个力的作用，处于平衡状态．受力情况如图．

A、B间的静电力F=k=0.1N

在竖直方向上T2sin60°=mg

在水平方向上：qE=F+T1+T2cos60°

代入数据解得T1=0.042N

（2）将O、B间的线烧断后达到新的平衡状态时，对整体进行研究可知OA方向应竖直，B球所受的电场力向右，所以AB向右偏转，故A、B球最后的平衡状态如图示．

答：

（1）连接A、B的轻线的拉力大小是0.042N．

（2）A、B球最后的平衡状态如图示．

解析

解：（1）取B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力qE、静电力F、AB间绳子的拉力T1和OB间绳子的拉力T2共5个力的作用，处于平衡状态．受力情况如图．

A、B间的静电力F=k=0.1N

在竖直方向上T2sin60°=mg

在水平方向上：qE=F+T1+T2cos60°

代入数据解得T1=0.042N

（2）将O、B间的线烧断后达到新的平衡状态时，对整体进行研究可知OA方向应竖直，B球所受的电场力向右，所以AB向右偏转，故A、B球最后的平衡状态如图示．

答：

（1）连接A、B的轻线的拉力大小是0.042N．

（2）A、B球最后的平衡状态如图示．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，A、C是正点电荷产生的电场中的一条电场线上的两点，A、B两点在以点电荷为圆心的同一圆上，下列说法正确的是（　　）

AA、B两点电场强度相同

BA点电场强度大于C点电场强度

C一不计重力的正试探电荷从A点由静止释放，一定沿电场线向AC方向做直线运动

D一不计重力的正试探电荷从A点由静止释放，不一定沿电场线向AC方向运动

正确答案

B,C

解析

解：

A、A、B两点到正点电荷的距离相等，电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误．

B、根据点电荷场强公式E=k分析可知，A点比B点离正点电荷近，电场强度较大，故B正确．

C、D、不计重力的正试探电荷从A点由静止释放，所受的电场力方向沿AC方向，一定沿电场线向AC方向做直线运动，故C正确，D错误．

故选：BC．

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题型：简答题

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简答题

一个电子的质量为9.1×10-31kg，电荷量e=1.6×10-19C，当它在E=5×104V/m的电场中：受到的重力G为多大？受到的电场力F为多大？=？你会发现什么？（g取10m/s2）

正确答案

解：电子受到的重力为：G=mg=9.1×10-31×10N=9.1×10-30N，

电场力为：F=eE=1.6×10-19×5×104N=8×10-15N．

，可知电场力远大于重力，在电场中，电子的重力可以忽略不计．

答：电子的重力为9.1×10-30N，电场力为8×10-15N．为9×1014，知电子的重力可以忽略不计．

解析

解：电子受到的重力为：G=mg=9.1×10-31×10N=9.1×10-30N，

电场力为：F=eE=1.6×10-19×5×104N=8×10-15N．

，可知电场力远大于重力，在电场中，电子的重力可以忽略不计．

答：电子的重力为9.1×10-30N，电场力为8×10-15N．为9×1014，知电子的重力可以忽略不计．

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题型：单选题

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单选题

如图，在场强为E匀强电场中有一个质量为4m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰好使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（　　）

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解：小球受到三个力作用：重力mg、电场力F和细线的拉力T，根据平衡条件得知：F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图，可以看出，当电场力F与细线的拉力T垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为：

Fmin=mgsin30°

又Fmin=qE，得q=

故选：D．

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题型：单选题

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单选题

在静电场中某点放入电量为Q的检验电荷时，测得该点场强为2.0×10-2V/m，方向为水平向右，若在同一点放入电量为的负电荷，测得该点的场强应为（　　）

A大小为2.0×10-2V/m，方向水平向左

B大小为1.0×10-2V/m，方向水平向右

C大小为2.0×10-2V/m，方向水平向右

D大小为1.0×10-2V/m，方向水平向左

正确答案

C

解析

解：依题，当在电场中某点放入电量为q的试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量为q′的负试探电荷时，电场强度的大小和方向都不变，即该点的场强大小仍为E，即大小为2.0×10-2V/m，方向水平向右．选项ABD错误，C正确．

故选C．

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