- 电场、电场力
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在静电场中的某一点A放一个试探电荷q1=-1×10-10C,受到的电场力为1×10-8N,方向向左,则A点的场强的大小为______,方向______(填“向左”或“向右”).如果在A点放一正点电荷q2,则它受到的力方向______(填“向左”或“向右”)
正确答案
100N/C
向右
向右
解析
解:由题意知,q=-1×10-10C,F1=1×10-8N,
由场强的定义式知A点的场强的大小为:E==
N/C=100N/C,方向向右;
电场强度反映电场性质的物理量,与试探电荷无关,在A点放一正点电荷q2,A点的电场强度不变仍为100N/C,其所受的电场力的方向向右.
故答案为:100N/C,向右,向右.
下列物理量中与检验电荷有关的是( )
正确答案
解析
解:电场强度E= 和电势φ=
分别从力和能量的角度来描述电场的,均是采用比值定义法定义的,它们的大小均与电量无关,由电场本身决定的,与检验电荷无关,而电势能EP和电场力F均与电荷有关,故ABD错误,C正确.
故选C.
如图所示,在地面上方有一个匀强电场,在该电场中取一点O作圆心,以R=l0cm为半径,在竖直平面内作一个圆,圆平面平行于匀强电场的电场线.在O点固定一个电量为Q=-5×10-4C的点电荷(其对匀强电场的影响可忽略不计);当把一个质量m=3g、电量为q=+2×10-10C的带电小球放在圆周的a点时(O、a连线水平),它恰能静止不动.由此可知,匀强电场的电场线跟Oa线的
夹角α=______;若再施加一个力F,将带电小球从a点缓慢移动到圆周上的最高点b,则力F需做功______J.
正确答案
arctan
9×10-3J
解析
解:带电小球放在圆周的a点时受力情况如图,由平衡条件得知:重力与库仑力的合力与电场力qE等值反向,则有
tanα=
而=9×109×
N=0.09N
mg=3×10-3×10N=0.03N
解得,tanα=,则得α=arctan
,qEsinα=mg,qEcosα=F库
小球带负电,电场力与电场强度方向相反,则匀强电场的电场线跟Oa线的夹角α=arctan.
将带电小球从a点缓慢移动到圆周上的最高点b,库仑力不做功,根据动能定理得
W-mgR+qERsinα+qERcosα=0
代入解得,外力F做功W=9×10-3J
故答案为:arctan,9×10-3J.
如图所示,在真空中有两个等量带正电的点电荷,分别置于P、Q两点,O点是它们连线的中点,A、B为P、Q连线的中垂线上的两点,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、P、Q是两个等量同种电荷,它们在点O处产生的电场强度大小相等,方向相反,互相抵消,则中点O的场强为零.故A正确.
B、PQ连线上方的中垂线上每一点(除O点)电场线方向向上,如图.下方的中垂线上每一点(除O点)电场线方向向下,而顺着电场线是降低的,所以中垂线不是一个等势面.故B错误.
C、将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点过程,电场力做正功,电荷的电势能减小.故C正确.
D、由于A、B两点处地电场线的疏密不清楚,无法比较场强大小,则q由A点沿中垂线移动到B点,q受到的电场力可能逐渐减小,可能增大,可能先增大后减小.故D错误.
故选AC
假设有一电荷量为-2.5×10-8C的点电荷q在某电场中A点,受到的电场力为4×102N,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
1.6×1010N/C
相反
解析
解:A点电场强度大小为:
E==
=1.6×1010N/C
电场强度方向与q所受的电场力方向相反.
故答案为:1.6×1010N/C,相反.
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