- 电场、电场力
- 共2657题
关于场强的三个公式 ①②
③
的适用范围,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:因公式①为电场强度的定义式,故适用于任意电场;而公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强,故只能适用于真空中点电荷形成的电场;
公式③是匀强电场中场强与电势关系,故只能适用于匀强电场;
故选:D
电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根所做的油滴实验测得的.密立根油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源相连接,使上板带正电,下板带负电,油滴从喷雾器喷出后,经过上面金属板中间的小孔,落到两板之间的匀强电场中,在强光照射下,观察者通过显微镜观察油滴的运动.大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时因摩擦而带电,密立根通过实验测得数千个油滴所带电荷量,并分析得出这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量即电子所带电荷量.
从喷雾器喷出的小油滴可以视为球形,小油滴在空气中下落时受到的空气阻力大小跟它下落的速度v的大小成正比,即f=6πηr v,式中r为油滴的半径,η为粘度系数.
(1)实验中先将开关S断开,测出小油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1,已知油的密度为ρ,粘度系数为η,空气的浮力远小于重力,可以忽略,试由以上数据计算小油滴的半径r.
(2)待小油滴向下运动的速度达到v1后,将开关S闭合,小油滴受电场力作用,最终达到向上匀速运动,测得匀速运动时的速度v1,已知两金属板间的距离为d,电压为U,试由以上数据计算小油滴所带的电荷量.
正确答案
解:(1)开关S断开,油滴只受重力和空气阻力两个力作用,当油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1,由平衡条件得
ρ=f=6πηrv1,
解得,r=
(2)将开关S闭合,油滴受重力、向下空气阻力和向上的电场力三个力作用,匀速运动时,合力为零,根据平衡条件得:
ρ+=6πηrv2=q
联立解得,q=
答:
(1)小油滴的半径r是.
(2)小油滴所带的电荷量是.
解析
解:(1)开关S断开,油滴只受重力和空气阻力两个力作用,当油滴下落一段时间后达到匀速运动时的速度v1,由平衡条件得
ρ=f=6πηrv1,
解得,r=
(2)将开关S闭合,油滴受重力、向下空气阻力和向上的电场力三个力作用,匀速运动时,合力为零,根据平衡条件得:
ρ+=6πηrv2=q
联立解得,q=
答:
(1)小油滴的半径r是.
(2)小油滴所带的电荷量是.
把带电量为 2×10-9 库的检验电荷放入电场中某点时,它所受到的电场力为5×10-7 牛,则该点的场强是______牛/库;如果在该点放入一个6×10-9库的检验电荷,该检验电荷受到的电场力等于______N.
正确答案
250
1.5
解析
解:由题,检验电荷电量为q=2×10-9C,所受到的电场力F=5×10-7C,则该点的电场强度为E==
/C.在该点放入一个6×10-9库的检验电荷时,该点的电场强度不变,仍为E=250N/C,该电荷所受电场力为F′=q′E=6×10-9×250N=1.5N.
故答案为:250,1.5
如图两段等长细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点并处于大小为E的匀强电场中.A、B带电量分别为+4q、-q,当系统处于静止状态时,可能出现的状态是( )
正确答案
解析
解:A球受到电场力水平向右,大小为 4qE,B球受到的电场力水平向左,大小为 qE.设F=qE
以整体为研究对象,分析受力如图.
设OA绳与竖直方向的夹角为α,则由平衡条件得:
tanα==
以B球为研究对象,受力如图.设AB绳与竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得:
tanβ=
得到 α=β,故ACD错误,B正确.
故选:B
如图所示在真空中的O点有一点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,
试求:(1)M点的场强大小;
(2)若M点的电势比N点的电势高15V,将一个试探电荷q=-2×10-10C从N点移到M电场力做的功是多少?
正确答案
解:(1)M点的场强=100N/C.
(2)M、N间的电势差UMN=15V,则UNM=-15V,
电荷从N移到M电场力做功J=3×10-9J.
答:(1)M点的场强为100N/C.
(2)从N点移到M电场力做的功是3×10-9J.
解析
解:(1)M点的场强=100N/C.
(2)M、N间的电势差UMN=15V,则UNM=-15V,
电荷从N移到M电场力做功J=3×10-9J.
答:(1)M点的场强为100N/C.
(2)从N点移到M电场力做的功是3×10-9J.
扫码查看完整答案与解析