- 电场:电流
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如图所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r。两点电荷连线的中点O处的电场强度大小为 。
正确答案
;方向:沿OB线,指向B
试题分析: 两个等量异种点电荷在中点产生的电场强度大小相等,方向相同.大小为
则合电场强度E==
将电量为q2的点电荷放在电量为q1的点电荷的电场中的P点,q2所受静电力的大小为F,则P点的电场强度大小为 N/C;若将点电荷q2从P点取走,q1的位置不变化,则q2取走后P点的电场强度大小为 N/C 。
正确答案
,
电场力与电势的性质专题.
电量为q2的点电荷放在电量为q1的点电荷的电场中的P点,电量为q2的点电荷是试探电荷,根据电场强度的定义式求解P点的场强大小.电场强度反映本身的特性,与试探电荷无关.
由题,电量为q1的点电荷的电场中的P点的场强大小为 .若将点电荷q2从P点取走,q1的位置不变化,q2取走后P点的场强大小不变化,因为P点的场强只与q1及P点的有关,与点电荷q2无关.
A为已知电场中的一固定点,在A点放一个电荷量为q的点电荷,所受的电场力为F,则A点的场强为E是多少?若在A点放一个电荷量为2q的点电荷,则A点的场强为E是多少?(10分)
正确答案
E=F/q
略
质量为m的带电小球带电量为+q,用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中,平衡时绝缘细线与竖直方向成30°角,重力加速度为g.求电场强度的大小.
正确答案
小球受力如图,所以
即:
如图所示,在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V, M、N连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大?
正确答案
略
在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为2×10-8C,相距20cm,则它们之间的相互作用力大小为_________________N。在两者连线的中点处,电场强度大小为_________________N/C。
正确答案
9×10-5, 3.6 ×104
试题分析:已知真空中两点电荷的电量均为,距离
,根据库仑定律得电荷间的作用力
两点电荷在中点处产生的场强大小为,方向相同,则在两者连线的中点处,电场强度大小为
点评:本题两电荷连线上电场强度是两电荷产生的电场强度的叠加,根据平行四边形定则进行合成.
如图所示,一个质量为m=0.4kg,带电量为q=2.5×10-3C的半径极小的,用绝缘丝线悬挂在某水平匀强电场E中,当小球静止时,测得悬线与竖直方向的夹角为37°,(sin37°=0.6 cos37°=0.8 g="10N/kg)" 试求:
小题1:小球受哪几个力而平衡?
小题2:匀强电场E的方向;
小题3:小球所受电场力的大小及匀强电场E的大小。
正确答案
小题1:重力、拉力、电场力
小题2:水平向右
小题3:F=3N F=qE E=1.2×103 N/C
:(1)重力、拉力、电场力
(2)电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同,所以电场强度的方向为水平向右.
(3)电场力F="mgtan37°=3N"
F="qE" E==1.2×103 N/C 故电场力的大小为3N,电场强度的大小为1.2×103 N/C.
真空中A、B两个点电荷电量分别为+2q和+q,相距r,两点电荷连线中点处的场强的大小为 ,方向为 (填“由A指向B”或“由B指向A”)。
正确答案
,由A指向B
试题分析:根据场强叠加公式:
(15分)如图所示,一个质量为m=1.2×10-3kg的小球带电荷量为q=3.0×10-5C的正电,用长度L=1.0m的细线悬挂于固定点O上,此装置置于水平向右的匀强电场中,场强的大小E=3.0×102N/C,现将带电小球拉至O点右侧,使悬线伸直并保持水平,然后由静止释放小球。(g取10m/s2)
(1)求小球运动到最低点时的动能?
(2)求小球运动到最低点时绳的拉力为多大?
正确答案
(1)3×10-4(J)(2)1.8×10-2(N)
根据动能定理:释放点作为初位置,最低点作为末位置,小球在运动的过程中有两个力做功(电场力及重力)
(1)WG+W重=EK末-EK初 (4分)
mgL-qEL= EK末-0
Ek末= (mg-qE)L
= (1.2×10-3N-0.9×10-3N)×1m
=3×10-4(J) (4分)
(2)在最低点对小球受力分析
Eh=1×10-3 (3分)
=1.8×10
-2(N)
如图所示,一个金属球壳A带负电,电量为Q,O为它的球心.(1)A上的电荷Q产生的电场在O点的场强多大?
(2)若在球壳外引入另一个带正电的点电荷B,它的电量为q,与O点的距离为l,则A上的电荷的电场在O点的场强多大?
正确答案
(1) 金属球壳内部场强处处为零 (2)
(1)金属球壳内部场强处处为零.
(2)引入另一个带负电的点电荷B后,球壳内部场强仍处处为零,这个场强是A上的电荷的电场与点电荷B的电场的叠加,二者等大反向,因此A上的电荷的电场在O点的场强大小等于点电荷q在O点的场强,因此EA上电荷=.
(文)在某电场中的A点,放一带正电的电量为q1=1.5×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F1=6.0×10-7N,方向水平向左,求:
(1)A点的场强大小和方向
(2)在A点放一带电量为q2= —2.0×10-10C 的检验电荷,求q2受到的电场力F2的大小和方向
正确答案
(1),方向水平向左
(2),方向水平向右
(1) ······2分;
······2分;
方向水平向左 ······1分;
(2) ······1分;
······1分;
方向水平向右 ······1分;
把两个异种电荷靠近,电场力做____功(选填“正”或“负”);电荷的电势能____(选填“增大”或“减小”)。
正确答案
负;增加
异种电荷相互吸引,所以靠近时力与位移同向,电场力做正功,电势能减小。
1)请在图中画出通过A点的电场线?
2)该匀强电场强度的大小是多少?
3)一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB运动,则电场力做正功还是负功,所做的功是多少?
4)电势能变化了多少?
5)若该微粒做匀速运动,则此微粒的质量为多少?
(cosθ=3/5,sinθ=4/5,取g=10m/s2)
正确答案
1)
2)250(V/m)3)-8.0×10-5J 4) 8.0×10-5J 5)1.0×10-4(kg)
1)电场强度方向如图所示 。。。。。2分
2)UAB=φA-φB=10V-(-10V)="20V " 。。。。。3分
E=UAB/d="20/(0.1×sinθ)=" 20/(0.1×0.8)="250(V/m)" 。。。。。3分
3)WAB=qUAB=-4.0×10-6C×20V=-8.0×10-5J 。。。。。4分
4) WAB=qUAB=-△EP∴△EP =8.0×10-5J,增加了8.0×10-5J。。。。4分
5)该负电荷受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用处于平衡
(或画受力分析图) 。。。。。1分
∴mg="qE " 。。。。。3分
m=qE/g=4.0×10-6×250/10=1.0×10-4(kg) 。。。。。2分
⑴匀强电场的电场强度E1的大小和方向;
⑵在t = 0时刻,电场强度大小增加到E2 = 4.0×103N/C,方向不变,在t = 0.20s的速度大小;
⑶在⑵的情况中,求t=0.20s时间内带电微粒的电势能变化。
正确答案
(1)2.0×103N/C,方向竖直向上(2)2m/s (3) – 8.0×10-2J
⑴静止qE1 = mg,E1 = mg/q = 2.0×103N/C,方向竖直向上。
⑵ 在E2电场中,设带电微粒向上的加速度为a,根据牛顿第二定律
q E2 – mg = ma解得:a= 10m/s2;v = at = 2m/s;
⑶在t = 0.20s时间内电场力对带电微粒做正功,电势能减少
ΔEp =" –" qE2h =" –" at2 qE2/2 =" –" 8.0×10-2J。
一粒子质量为m,带电荷量为+q,以初速度v与水平方向成45°角射向匀强电场区域,粒子恰做直线运动.求匀强电场的最小场强的大小,并说明方向.
正确答案
E min=,方向垂直于速度方向斜向上.
粒子受力如图所示,设电场力qE与垂直于速度方向之间的夹角为α,由粒子做直线运动,沿垂直于速度方向 合外力为零得qEcosα=mgcos45°
E=
当α=0时,E有最小值,E min=方向为垂直于速度方向斜向上.
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