- 电场、电场力
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(单选)如图所示,在两个等量异种电荷M、N的连线上有A、B两点,已知MA=NB,MA<NA.下列关于A、B两点电场强度和电势的比较,正确的是( )
正确答案
解析
解:A点的场强EA=k+k
,B点的场强EB=k
-k
.知EA>EB.
在MN之间找一点C、使得A、C关于MN的中点对称,知A电势高于C电势,
因NB之间的场强小于NC之间的场强,根据U=Ed定性分析知,则UNB<UNC,所以φC>φB,
因为φA>φC,所以φA>φB.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
四种电场的电场线如图所示.一电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场可能是图中的( )
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律得,电荷的加速度为a==
,可见,电荷的加速度大小与场强大小成正比.
A、由M点向N点,电场线越来越疏,场强E越来越小,加速度越来越小,与题不符.故A错误.
B、此电场是匀强电场,电荷的加速度不变.与题不符.故B错误.
C、由M点向N点,电场线越来越密,场强E越来越大,加速度越来越大,与题不符.故C错误.
D、由M点向N点,电场线越来越密,场强E越来越大,加速度越来越大,与题相符.故D正确.
故选:D.
匀强电场的电场线与AC平行,把带电量为10-8C的负电荷从A点移到B点,静电力做功6×10-8J,AB长6cm,AB与AC成60°角,求
(1)匀强电场的场强方向
(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少?电子在A点的电势能为多少?
(3)匀强电场的场强多大?
正确答案
解:
(1)将负电荷从A移至B,静电力做正功,所以所受静电力方向由A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷受静电力方向相反,所以场强方向应为C至A方向.
(2)由W=qU,得UAB==-6V
即UAB=φA-φB=-6V 故φA=-5V
电子在A点的电势能Ep=-eφA=5eV
(3)由B向AC作垂线交AC于D点,D与B在同一等势面上,
UDA=UBA=6V
沿场强方向A、D两点距离为
d=ABcos60°=0.03m
E==200V/m
答:
(1)匀强电场的场强方向为C至A方向.
(2)设B处电势为1V,A处电势为-5V,电子在A点的电势能为5eV.
(3)匀强电场的场强200V/m.
解析
解:
(1)将负电荷从A移至B,静电力做正功,所以所受静电力方向由A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷受静电力方向相反,所以场强方向应为C至A方向.
(2)由W=qU,得UAB==-6V
即UAB=φA-φB=-6V 故φA=-5V
电子在A点的电势能Ep=-eφA=5eV
(3)由B向AC作垂线交AC于D点,D与B在同一等势面上,
UDA=UBA=6V
沿场强方向A、D两点距离为
d=ABcos60°=0.03m
E==200V/m
答:
(1)匀强电场的场强方向为C至A方向.
(2)设B处电势为1V,A处电势为-5V,电子在A点的电势能为5eV.
(3)匀强电场的场强200V/m.
如图所示,在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,求:
(1)q在M点受到的静电力
(2)M点的场强.
正确答案
解:(1)根据库仑定律公式得q在M点受到的静电力为:
F=k=9×109×
=10-8N,方向:由M指向0(或向左)
(2)根据电场强度定义式得M点的场强为:
EM=E==
N/C=100N/C,方向:由M指向N(或向右)
答:(1)q在M点受到的静电力10-8N,方向:由M指向0;
(2)M点的场强100N/C,方向:由M指向N.
解析
解:(1)根据库仑定律公式得q在M点受到的静电力为:
F=k=9×109×
=10-8N,方向:由M指向0(或向左)
(2)根据电场强度定义式得M点的场强为:
EM=E==
N/C=100N/C,方向:由M指向N(或向右)
答:(1)q在M点受到的静电力10-8N,方向:由M指向0;
(2)M点的场强100N/C,方向:由M指向N.
细胞膜的厚度等于700nm(1nm=10-9m),当膜的内外层之间的电压达0.4V时,即可让一价钠离子渗透.设细胞膜内的电场为匀强电场,则钠离子在渗透时( )
正确答案
解析
解:由题意得,膜内电场强度为:E==
V/m=5.71×105V/m
由电场力做功与电势差的关系得,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功为:W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J
故选:BD.
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