- 电场、电场力
- 共2657题
如图,质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( )
正确答案
解析
解:小球受到三个力作用:重力mg、电场力F和细线的拉力T,根据平衡条件得知:F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出电场力在三种不同方向下合成图如图,可以看出,当电场力F与细线的拉力T垂直时,电场力最小,由图求出电场力的最小值为
Fmin=mgsin30°
又Fmin=qE,得q=
故选:D.
(2016春•温州月考)下列有关物理学研究问题方法的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当△t极小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限的思想方法,故A正确;
B、场强 E=,电容C=
,都是采用比值法定义,加速度a=
不是采用比值法,该公式为牛顿第二定律的表达式,故B错误;
C、在探究加速度、力、质量三者之间的关系时,该实验运用了控制变量的方法,故C正确;
D、在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法,故D正确;
故选:ACD.
电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类,身长约2m,输出的电压300~800伏,因此电鳗有水中的“高压线”之称.它的发电器分布在身体两侧的肌肉内,身体的尾端为正极,头部为负极.当电鳗的头和尾触及敌体就会放电.一次电鳗袭击长约1m的动物致其死亡,本次袭击该动物至少承受的电场强度最接近( )
正确答案
解析
解:据题境可知,电鳗鱼输出的最小电压为300V,且袭击约1米长的动物.
根据电势差与电场强度的关系得:E==
=300V/m,故ACD错误,B正确.
故选:B.
在空间中有竖直向上的匀强电场,场强大小E=2.0×103N/C,有一个质量为m=4.0×10-6kg,电量q=+1.6×10-8C的带电液滴,以初速度v0=4m/s的速度沿电场线竖直向上运动(此时刻为零时刻),设运动过程中带电液滴的质量、电量不变,空气阻力不计,g=10m/s2,求:
(1)从零时刻开始,经多长时间液滴的速度减到零?
(2)以零时刻开始,至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量?
正确答案
解:
(1)以液滴为研究对象,根据牛顿第二定律得
mg-Eq=ma
得到а==g-
=10-
m/s2=2m/s2
由运动学公式vt=v0-at 得到带电液滴速度减到零所用时间为:
t==
s=2s
(2)带正电液滴的速度减到零上升的高度为
h==
m=4m
电场力做功为W=qEh=1.6×10-8×2.0×103×4J=1.28×10-4J
所以带电液滴的电势能的变化量是1.28×10-4J.
答:
(1)从零时刻开始,经2s时间液滴的速度减到零.
(2)以零时刻开始,至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量是1.28×10-4J.
解析
解:
(1)以液滴为研究对象,根据牛顿第二定律得
mg-Eq=ma
得到а==g-
=10-
m/s2=2m/s2
由运动学公式vt=v0-at 得到带电液滴速度减到零所用时间为:
t==
s=2s
(2)带正电液滴的速度减到零上升的高度为
h==
m=4m
电场力做功为W=qEh=1.6×10-8×2.0×103×4J=1.28×10-4J
所以带电液滴的电势能的变化量是1.28×10-4J.
答:
(1)从零时刻开始,经2s时间液滴的速度减到零.
(2)以零时刻开始,至速度减到零这个过程中带电液滴的电势能的变化量是1.28×10-4J.
在真空中负点电荷Q形成的电场中的P点,放一个q=-10-9的点电荷,测得所受电场力大小为10-6N.则:
(1)若移走q,而在P点放置一个q,=+10-8的点电荷,则所受电场力大小为______N,此时Q在P点产生的电场的场强大小为______N/C,方向与将q 放在P点时的场强方向______;
(2)若在P点不放任何检验电荷,则Q在P点产生的场强大小为______N/C.
正确答案
10-5
1000
相同
1000
解析
解:(1)Q在P点产生的电场的场强大小为:
E=N/C=1000N/C
若移走q,而在P点放置一个q′=+10-8的点电荷,则 所受电场力大小为:
F=qE=10-8×1000=10-5N
(2)电场强度是描述电场本身的力的物理量,与检验电荷无关,所以若在P点不放任何检验电荷,则Q在P点产生的场强大小不变,仍为1000N/C.
故答案为:(1)10-5,1000,相同;(2)1000
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