- 电场、电场力
- 共2657题
如图所示,一带电为q、质量为m的小物块放在一倾角为θ的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰好处于静止状态.
(1)试在答题卷的方框中分析小物块带的电荷种类.
(2)对物块进行受力情况,在受力分析图中标上符号,并在答题卷的相应位置写上各力的名称;
(3)求出该匀强电场的电场强度E的大小.
正确答案
解:(1)要使物体静止,所受电场力的方向应向右,而E的方向向左,可见,物体带负电;
(2)小物块受到重力、支持力和电场力,如图所示:G重力、FN支持力、F电场力.
(3)由平衡条件得:F=mgtanθ
知:
答:(1)物体带负电;
(2)分析见上,如图所示;
(3)匀强电场的电场强度E的大小为.
解析
解:(1)要使物体静止,所受电场力的方向应向右,而E的方向向左,可见,物体带负电;
(2)小物块受到重力、支持力和电场力,如图所示:G重力、FN支持力、F电场力.
(3)由平衡条件得:F=mgtanθ
知:
答:(1)物体带负电;
(2)分析见上,如图所示;
(3)匀强电场的电场强度E的大小为.
如图所示,A、B两个带电小球可以看成点电荷,用两等长绝缘细线悬挂起来,在水平方向的匀强电场中,A、B静止,且悬线都保持竖直,已知A、B相距3cm,A的带电量为qA=+2.0×10-9 C.已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2.求:
(1)匀强电场的场强大小和方向;
(2)小球B的电量和电性.
正确答案
解:(1)由题意可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,所以要加一个水平向左的电场,
对B受力分析,则由根据平衡条件得:
EqB=
代入数据解得:E==2×104N/C;
(2)对A受力分析,则有:EqA=;
解得:qB==
=2×10-9 C;
B受到的库仑力水平向左,则电场力水平右,所以B带负电.
答:(1)外加的匀强电场的场强大小是2×104N/C,方向水平向左.(2)小球B的电量2×10-9 C;带负电.
解析
解:(1)由题意可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,所以要加一个水平向左的电场,
对B受力分析,则由根据平衡条件得:
EqB=
代入数据解得:E==2×104N/C;
(2)对A受力分析,则有:EqA=;
解得:qB==
=2×10-9 C;
B受到的库仑力水平向左,则电场力水平右,所以B带负电.
答:(1)外加的匀强电场的场强大小是2×104N/C,方向水平向左.(2)小球B的电量2×10-9 C;带负电.
如图所示,一质量为m、带电量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场改变方向之前,物体沿竖直墙运动,由于水平方向支持力与电场力相等,电场强度减弱,所以支持力减小,故摩擦力减小,所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大;电场改为水平向右时,物体受互相垂直的重力和电场力,而电场力随电场强度的增大而增大,所以合力增大.因此,整个过程中,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,A错误,B正确.
C、当电场强度为零时,物体开始离开墙壁,即E0-kt=0,所以t=,故C正确.
D、根据A选项分析,物体运动的加速度不断增大,且速度不断增大,故D错误.
故选BC.
电场中的A点放一个正点电荷,其电荷量q=5.0×10-9C.q受到的电场力为1.0×10-7N,方向向东.则A点场强的大小为______N/C,方向______;若将另一个负点电荷q′=-2.0×10-8C放在A点,则A点场强的大小为______N/C,方向______;此时q′受到的电场力大小为______N,方向______.
正确答案
40
向东
40
向东
8.4×10-7
向西
解析
解:A点的电场强度大小为:E==
=40 N/C,方向向东.
如果在A点放置另一个带电量为q′=-2.0×10-8C的点电荷,则A点的电场强度大小和方向均不变,仍然为40N/C,方向向东.
它受到的电场力大小为:F′=q′E=2.1×10-8×40=8.4×10-7 N,方向为 向西.
故答案为:40,向东;40,向东;8.4×10-7,向西.
在点电荷Q产生的电场中有a、b两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线夹角为30°,b点的场强方向与连线成120°角,如图所示,则该点电荷的电性为______b点的场强大小为______,a、b两点______点电势高.
正确答案
负
3E
a
解析
解:将场强Ea、Eb延长,交点即为点电荷所在位置,如图所示,由于电场强度方向指向点电荷,则知该点电荷带负电.
根据几何知识分析解得a点到Q点的距离:ra=2dcos30°=d,
b点到Q点的距离rb=d,a、b两点到点电荷Q的距离之比ra:rb=:1,
由公式得:a、b两点场强大小的比值Ea:Eb=1:3.得,Eb=3E.
由于a点距离负点电荷Q更近,所以a点的电势高于b点的电势.
故答案为:负;3E;a.
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