- 电场、电场力
- 共2657题
在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡(如图所示,不计重力)
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?
(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何?
(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何?
正确答案
解:(1)由题意:检验电荷+q放在d点恰好平衡,则有:
Q对+q的库仑力 F1=k ①
匀强电场对+q的电场力 F2=qE ②
由平衡条件得 F1=F2,所以qE=k,得:E=
,匀强电场方向沿db方向(竖直向下).
(2)检验电荷放在c点:匀强电场的作用力大小为F2=qE,方向竖直向下;Q对+q的库仑力大小为F1,方向水平向左,则:
所以Fc=qE=
,方向与ac方向成45°角斜向下.
(3)检验电荷放在b点:同理可得,Eb=E2+E=2E=2k,
所以Fb=qEb=,方向沿db方向.
答:
(1)匀强电场场强E的大小为,方向沿do方向向下;
(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小为,方向斜向左下方与ac成45°角;
(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小为,方向沿ob方向向下.
解析
解:(1)由题意:检验电荷+q放在d点恰好平衡,则有:
Q对+q的库仑力 F1=k ①
匀强电场对+q的电场力 F2=qE ②
由平衡条件得 F1=F2,所以qE=k,得:E=
,匀强电场方向沿db方向(竖直向下).
(2)检验电荷放在c点:匀强电场的作用力大小为F2=qE,方向竖直向下;Q对+q的库仑力大小为F1,方向水平向左,则:
所以Fc=qE=
,方向与ac方向成45°角斜向下.
(3)检验电荷放在b点:同理可得,Eb=E2+E=2E=2k,
所以Fb=qEb=,方向沿db方向.
答:
(1)匀强电场场强E的大小为,方向沿do方向向下;
(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小为,方向斜向左下方与ac成45°角;
(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小为,方向沿ob方向向下.
如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°(tan30°=
),A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,(静电力常数为k,重力加速度为g)
求(1)带电小球A在B点处产生的场强;
(2)A、B两球间的距离.
正确答案
解:(1)根据题意,A、B两球都受力平衡,对B球进行受力分析,据平衡可知:F=mgtanθ
据 场强公式得:
,场强方向由A指向B
(2)两球之间库仑力:
以上两式联立解得:
答:(1)带电小球A在B点处产生的场强;
(2)A、B两球间的距离.
解析
解:(1)根据题意,A、B两球都受力平衡,对B球进行受力分析,据平衡可知:F=mgtanθ
据 场强公式得:
,场强方向由A指向B
(2)两球之间库仑力:
以上两式联立解得:
答:(1)带电小球A在B点处产生的场强;
(2)A、B两球间的距离.
如图所示,A、B、C为匀强电场中的三点,构成边长为a的等边三角形,匀强电场的场强为E,方向平行于ABC平面,已知电子从A运动到B时,动能增加Ek;电子从A运动到C时动能减少Ek,则该匀强电场的场强E为______,方向沿______.已知元电荷为e.
正确答案
B→C
解析
解:根据动能定理得:
电子从A到B过程中有:-eUAB=Ek,则得:A、B间的电势差UAB=-,φB>φA.
从A到C过程中,-eUAC=0-Ek,得 UAC=,φA>φC.
所以φB>φA>φC.
则B、C间的电势差UBC=(φA-φC)+(φB-φA)=UAC-UAB=,φB>φC.
设B、C的中点为D,则B、D点间的电势差为 UBD==
则得:UBD=UBA,所以AD电势相等.
因为电场为匀强电场,所以AD连线为等势面,与AD垂直的直线为电场线,所以BC是一条电场线,方向从B→C.
则场强大小为 E==
故答案为:,B→C.
假设有一电荷量为5×10-8C的点电荷q在某电场中A点,受到的电场力为400N,则A点的电场强度大小为______,方向与q的受力方向______.(填“相同”或“相反”)
正确答案
8×109N/C
相同
解析
解:A点的电场强度大小为 E==
=8×109N/C,该电荷带正电,A点的场强方向与q的受力方向相同.
故答案为:8×109N/C,相同.
用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法.下面四个物理量表达式中,不属于比值法定义式的是( )
正确答案
解析
解:A、导体的电阻R=,属于比值定义法,电阻与电压及电流均无关,故A错误;
B、加速度中a取决于力的大小,不属于比值定义法,故B正确;
C、电场强度E=;属于比值定义法,电场强度与电场力,及电量均无关,故C错误;
D、电流强度的定义式中,I与两板间的电量及时间均无关,属于比值定义法,故D错误;
故选:B.
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