- 电场:电流
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A、B是某电场中的一条电场线上两点,一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v-t图象如图所示.比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小:φA______φB,EA______EB.
正确答案
从v-t图象可以知道正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点做加速度不断减小的减速运动,故电荷在A点受到的电场力大于电荷在B点的电场力,故A点的场强大于B点的场强;
由于电荷做减速运动,故电场力与速度方向相反,即电场力由B指向A,故电场线由B指向A,故B点电势较高;
故答案为:<,>.
(10分)如图所示,一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线,沿与此平行线成60°角的方向,把1×10-3C的负电荷从A点移到B点,电场力做功为2×10-3J,A、B间距为2cm
求(1)匀强电场的场强
(2)若B点电势为1V,则A点电势为多大
(3)电子处于B点时,具有的电势能是多少eV,它从A点移到B点,动能增加多少eV.
正确答案
(1)200V/m(2)-1V(3)2eV
试题分析:(1) (2分)
(2分)
(2) 2分)
(3) (2分)
(2分)
点评:在由电场力做功求解电势差的时候要注意功W和电势差U的下脚标
如图所示,倾角为的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度
水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长.问:小球经多长时间落到斜面?
正确答案
t=(v0tanθ)/g
分析小球受力小球做类平抛运动
a=(qE+mg)/m="2g----------------- " ① 5分
小球落至斜面时:x="at------------------ " ② 2分
y=1/2at2---------------------------- ③ 2分
tanθ="y/x------------------------ " ④ 2分
由①②③④得t=(v0tanθ)/g-------------- ⑤ 5分
在电场中的某点放入电荷量为5.0×10-9C的点电荷,受到的电场力是3.0×10-4N.则这一点的电场强度E=______N/C.如果改用电荷量为6.0×10-9C的点电荷,来确定该点的电场强度,场强大小______(填“变大”、“变小”或“不变”).
正确答案
在电场中的某点放入电荷量为5.0×10-9C的点电荷,受到的电场力是3.0×10-4N.
由场强的定义式E=得,
这一点的电场强度E=6.0×104N/C.
电场强度是反映电场本身特性的物理量,由电场决定,与试探电荷无关,
如果改用电荷量为6.0×10-9C的点电荷,该点的电场强度不变,仍为6.0×104N/C.
故答案为:6.0×104N/C,不变.
如图所示是匀强电场中的一组等势面.若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则该电场的场强为 V/m,到A点距离为1.5cm的P点电势为 V.
正确答案
,-2.5;
A、B两点沿场强方向的距离
d=ABsin60°=0.02×,
所以E=
UPB=-EPBsin60°=-577.4×0.005×V="-2.5" V
即φP-φB="-2.5" V,φP="-2.5" V
如图所示,a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m,两点的连线与电场线成370角,两点间的电势差Uab=2.4×103V,则匀强电场的场强大小为E=______V/m,把电子从a点移到b点电场力做功W=______J.
正确答案
(1)由于ab连线与电场方向成370角,做bc垂直于场强的方向,则ac为沿场强方向的有效长度.
则:ac=abcosθ=d•cos37°=0.32m
由公式:U=Ed有效
得:E==
=
=7.5×103V/m
(2)W=qU=-1.6×10-19×2.4×103=-3.84×10-16J
故答案为:7.5×103,-3.84×10-16.
电荷量为-5.0×10-12C的点电荷A置于电场中的P点,所受电场力大小为2.0×10-6N,方向向右,则P点的电场强度大小为________N/C,方向________(填“向右”或“向左”).若A电荷在P点具有-1.5×10-11 J的电势能,则P点的电势为________V.若将P点的电荷换成电荷量为+2.0×10-12C的点电荷B,则P点的电场强度大小为________N/C,B电荷的电势能为________J。
正确答案
4.0×105 向左 3.0 4.0×105 6.0×10-12
试题分析:根据公式得P点的场强大小为
,方向与负电荷受的电场力方向相反,故电场方向向左,根据公式
得P点的电势为3.0V,电场强度大小跟试探电荷无关,所以将P点的电荷换成电荷量为
的点电荷B,P点的电场强度大小不变,仍为
.B电荷的电势能为
.
点评:应用时电场强度定义式一般不代入符合计算,物理量的方向单独判断,而电势的定义式各量一般要代入正负号.
如图所示,长为的水平导体棒原来不带电,现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端R处,当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内距离左端
处 产生的场强大小等于_______________,方向_______________。
正确答案
, 水平向左
处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零,所以可知棒上感应电荷在棒内距离左端处 产生的场强大小等于
,外电场方向水平向右,所以感应电荷的电场方向水平向左
故答案为:,水平向左
在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=-1×10-10C,q 受到的电场力为1×10-8N,方向向左,则A点的场强的大小______和方向______.
正确答案
A点的电场强度E==1×102N/C
场强方向与负电荷所受电场力方向相反,即水平向右.
故答案为:1×102、水平向右.
如图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷,设C、D两点的电场强度分别为EC、ED,电势分别为φC、φD,则EC与ED______(选填“相同”或“不相同”),φC与φD______(选填“相等”或“不相等”).
正确答案
带等量异号电荷的电场的电场线如图
可以看出C、D两点的电场强度大小相等、方向相同;
沿着电场线电势减小,D点电势一定大于C′点电势,而C点电势等于C点电势,故D点电势一定大于C点电势;
故答案为:相同,不相等.
如图 所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.问:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多大?
(3)匀强电场的场强为多大?
正确答案
(1)-0.1 J (2)5 000 V (3)5.0×105 V/m
本题考查的是匀强电场的相关计算,电场力对该电荷做功大小与电势能的增加量相等而且做负功-0.1J;A、B两点它们间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角,A、B两点的电势差UAB为,匀强电场的场强为
一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v与电场线平行束射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同,则此电场的场强大小为______,电子在时间t内的运动路程为______.
正确答案
电子经过时间t时,初末时刻电势能相同,则电场力不做功、初末位置和速度都相同,电子在电场中一直作匀减速运动.从进入到速度减为0所用时间为t1=,则有v=at1.
根据牛顿第二定律得,a=,
得到v=at1=,解得,E=
通过位移为s=t1=
;电子在电场中的运动路程为S=2s=
.
故答案为:,
.
ab是长为l的均匀带电绝缘细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则P1、P2处电场强度方向______(填相同或相反).若将绝缘细杆的右边截掉并移走(左边
电量、位置不变),则P2处的场强大小为______.
正确答案
将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看作点电荷.设细杆带正电根据场的叠加,这些点电荷在P1的合场强方向向左,在P2的合场强方向向右,
由题意可知,右半边的电荷在P2处的电场强度为E1,而整个杆电荷在P2处的电场强度为E2,则左半边杆的电荷在P2处的电场强度为E2-E1.
故答案为:相反;E2-E1
如图所示的匀强电场的方向是竖直向下的,A、B是两等势面,已知这两个等势面的电势差为U、距离为d,现在P点放一电量为q的负电荷,将使该电场中有某一点M的场强变为零,则M、P之间的距离为 .
正确答案
试题分析:匀强电场的场强大小为E=U/d,因为M点合场强为零,可知点电荷在M点场强也为E,方向竖直向上,由负电荷周围电场线分布可知M点在P点正下方,有
点评:本题难度较小,对于点电荷的场强根据公式求解,明确场强为矢量,需要判断各分场强的方向,根据平行四边形求合场强
电场线在某点的切线方向,表示该点的 方向,在某处分布的稀密,反映该处电场的
正确答案
电场强度,强弱
电场线可以描述电场的方向和强弱,电场线在某点的切线方向,表示该点的电场强度方向,在某处分布的稀密,反映该处电场的强弱
故答案为:电场强度 强弱
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