- 电场、电场力
- 共2657题
空间存在电场,场强的大小为4×10 5N/C,将q 1=1×10 -8C的点电荷放在该点,所受的电场力大小为______,若在该点点电荷所受的电场力的大小为-2×10 -5N,则第二个点电荷的电量是______,该点的场强大小为______ N/C.
正确答案
4×10-3N
-5×10-9C
4×105
解析
解:由E=变形得
q 1所受的电场力大小为F1=q1E=1×10 -8×4×10 5N=4×10-3N
在该点放第二电荷,该点的电场强度不变,则第二个点电荷的电量是
q2==
C=-5×10-9C
该点的场强大小仍为4×105N/C.
故答案为:4×10-3N;-5×10-9C;4×105.
如图,真空中有两个点电荷Q1=+1×10-6C和Q2=-4×10-6C,分别固定在x=0和x=6cm的位置上.
(1)x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是______;
(2)x坐标轴上电场强度方向沿x轴负向的范围是______.
正确答案
x=-6cm
-6cm<x<0和x>6cm
解析
解:(1)电场强度为0的位置只能在Q1左侧,两个电荷产生的场强大小关系为:E1=E2
设此位置到O点的距离为r m,即有 k=k
代入数据得:r=0.06m=6cm
则x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是:x=-6cm
(2)某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.
x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是:x=-6cm,则x坐标轴上电场强度方向沿x轴负向的范围是-6cm<x<0和x>6cm.
故答案为:(1)x=-6cm;(2)-6cm<x<0和x>6cm.
下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、电场强度的定义式E=,采用比值法定义,电场强度为电场本身的性质,与试探电荷所受的电场力无关;故A错误;
B、电容定义式C=,采用比值法定义,C由电容器本身特性决定,与Q、U无关,故B错误;
C、根据点电荷的场强公式E=k知,Q为场源电荷的电量,电场中某点电场强度和场源电荷的电量有关,故C错误.
D、电场力做功表达式WAB=qUAB知,电势差UAB由电场决定,AB两点确定后,UAB不变,所以电场中电场力做功与移动电荷量成正比.故D正确;
故选:D
把一个电量是1×10-8C的点电荷q放入电场中的A点时,它所受的电场力是1×10-8N,方向向右,则A点的电场强度是______N/C,方向______.若把q换成是-2×10-8C的点电荷q′,那么q′所受电场力为______N,方向______.
正确答案
1
向右
2×10-8
向左
解析
解:A点的场强大小是E==
N/C=1N/C
该试探电荷带正电,则A点的场强方向与电场力方向相同,方向向右;
q′所受的电场力大小为:F=q′E=-2×10-8×1N=2×10-8N,方向向左.
故答案为:1,向右,2×10-8,向左
如图所示,光滑绝缘的正方形水平桌面边长为d=0.48m,离地高度h=1.25m.桌面上存在一水平向左的匀强电场(除此之外其余位置均无电场),电场强度E=1×104N/C.在水平桌面上某一位置P处有一质量m=0.01kg,电量q=1×10-6C的带正电小球以初速v0=1m/s向右运动.空气阻力忽略不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球在桌面上运动时加速度的大小和方向?
(2)P处距右端桌面多远时,小球从开始运动到最终落地的水平距离最大?并求出该最大水平距离?
正确答案
解:(1)对小球受力分析,受到重力、支持力和电场力,重力和支持力平衡,根据牛顿第二定律有
a==
=
=1.0m/s2
方向:水平向左
(2)设球到桌面右边的距离为x1,球离开桌面后作平抛运动的水平距离为x2,则
x总=x1+x2
由v2-v02=-2ax1
代入得 v==
设平抛运动的时间为t,根据平抛运动的分位移公式,有
h=gt2
代入得t=0.5s
水平方向,有
x2=vt=0.5
故 x总=x1+0.5
令y=
则 x总=
故,当y=,即x1=
m时,水平距离最大
最大值为:xm=m
即距桌面右端m处放入,有最大水平距离为
m.
答:
(1)小球在桌面上运动时加速度的大小为1.0m/s2,方向:水平向左.
(2)距桌面右端m处放入,有最大水平距离为
m.
解析
解:(1)对小球受力分析,受到重力、支持力和电场力,重力和支持力平衡,根据牛顿第二定律有
a==
=
=1.0m/s2
方向:水平向左
(2)设球到桌面右边的距离为x1,球离开桌面后作平抛运动的水平距离为x2,则
x总=x1+x2
由v2-v02=-2ax1
代入得 v==
设平抛运动的时间为t,根据平抛运动的分位移公式,有
h=gt2
代入得t=0.5s
水平方向,有
x2=vt=0.5
故 x总=x1+0.5
令y=
则 x总=
故,当y=,即x1=
m时,水平距离最大
最大值为:xm=m
即距桌面右端m处放入,有最大水平距离为
m.
答:
(1)小球在桌面上运动时加速度的大小为1.0m/s2,方向:水平向左.
(2)距桌面右端m处放入,有最大水平距离为
m.
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