- 电场:电流
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如图所示,为某一点电荷所形成的一簇电场线,a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图为某一点电荷所形成的一簇电场线,由于没有说明是正电荷的电场,还是负电荷的电场,所以无法判断出电场线的方向;所以不能判断出abc三种粒子的电性;故A错误;
B、根据公式U=,由于AB间的平均场强小于BC间的平均场强,故UAB<UBC,故B错误;
C、由于电场线的疏密表示电场强度的大小,粒子只受电场力,故a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变,故C正确;
D、a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹;且三个粒子的电荷量大小相等;故静电力相等;由于b粒子做圆周运动,说明向心力等于静电力;C粒子做向心运动,故静电力大于需要的向心力,根据F=m,C粒子的质量较小;故D正确;
故选:CD.
法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图为固定在水平面上的点电荷a和b所形成的电场的电场线分布图,由图可以确定( )
正确答案
解析
解:A、B、根据电场线从正电荷出发到负电荷终止,可知a和b为异种电荷,且a附近电场线比b附近电场线疏,则a带电量小于b带电量.故A错误,B正确.
C、a和b连线上电场线是一条直线,则连线上电场方向一定水平,故C正确.
D、a和b连线的垂直平分线上各点到a、b的距离相等,根据点电荷的场强的表达式E=k,可知a、b两个电荷在垂直平分线上各点处的场强大小不等,根据电场的叠加原理可知垂直平分线上的电场方向一定不水平(除连线上中点之外),故D错误.
故选:BC.
如图所示的是一个点电荷周围的电场线,下列判断中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B由图看出,电场线从此电荷出发到无穷远处终止,说明此电荷一定是正电荷.故AB错误.
C、D由图看出,电场线从此电荷出发到无穷远处终止,说明此电荷一定是正电荷.根据公式E=k可知,E与r的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故C正确,D错误.
故选C
两个质量相同的小球用不可伸长的细线连接,置于场强为E的匀强电场中,小球1和小球2均带正电,电量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)( )
正确答案
解析
解:对球1、2整体受力分析,根据牛顿第二定律得:
Eq1+Eq2=2ma,
对球2受力分析,由牛顿第二定律得:
T+Eq2=ma,
两式联立得T=,
故A正确.
如图所示,图甲中MN为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布.P是金属板上的一点,P点与点电荷O之间的距离为r,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难.几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:根据P点的电场线方向可以得P点的电场强度方向是垂直于金属板向左,
两异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,
P点与点电荷O之间的距离为r,
根据点电荷的场强公式E=
P点的电场是由两异号点电荷分别产生的场强叠加产生的.
根据场强的叠加法则和几何关系得:大小为.
故选C.
(2015秋•攀枝花期末)如图所示,在负点电荷Q(图中未画出)形成的电场中,A、B是一条电场线上的两点.A、B两点的场强大小分别为EA、EB,A、B两点的电势分别为φA、φB.下列关于EA与EB、φA与φB的关系中,正确的是( )
正确答案
解析
解:根据电场线可知,负点电荷在B的右侧,根据真空中负点电荷场强公式E=k,Q相同,A离点-Q的距离大于B离-Q的距离,则EA<EB;
电场线方向由A→B,则φA>φB.因此D正确;
故选:D
如图所示,在真空中相距为L的A、B两点分别放置在同一水平线上,电量大小均为Q的正负点电荷,那么在离A、B两点距离都等于L的点的电场强度方向为______,该点的场强大小为______.
正确答案
由A指向B
解析
解:两个等量异种点电荷在B两点距离都等于l的点产生的电场强度大小相等,方向如图.
大小为,
则合场强为:
.
故答案为:由A指向B,
(2016•黄山一模)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a,b所形成电场的电场线分布图,规定无限远处的电势为零,以下几种说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场线是从正电荷出发,负电荷终止,由电场线的分布图可知a、b为异种电荷.又由公式E=可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大,电场线越密.由图可知b的左侧侧电场线密,a的右侧电场线稀疏,故Qb>Qa.故A正确,B错误;
C、无限远处的电势为零,沿着电场线方向电势降低,若a为正电荷,b为负电荷,则a处电势为正,b处电势为负,则ab之间有一处电势为零,故C错误;
D、除无限远位置外,过a,b的直线上的场强都不为零,故D错误.
故选:A
如图,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m.正点电荷q=10-6C从A移到B,电场力做功为2×10-6J,则( )
正确答案
解析
解:A、根据电场力做功的公式w=qU得
UAB==2v,故C错误.
根据匀强电场两点电势差和电场强度的公式U=Ed得
E==10V/m.故A正确.
B、UAB=φA-φB=2v,所以B点的电势比A点的低,
沿着电场线电势一定降低,所以电场的方向由A向B,故B正确,D错误.
故选AB.
如图所示为某一电场的电场线.已知φa=5V,φc=3V,ab=dc、b点电势为φb,b、d在同一等势面上.以|Wac|表示点电荷q由a点移到c点过程中电场力做功的大小,|Wdc|表示点电荷q由d点移到c点过程中电场力做功的大小,则( )
正确答案
解析
解:A、B由图看出,ab间电场线比cd间电场线密,而ab=bc,根据U=Ed定性分析可得ab间的电势差大于bc间电势差,即Uab>Ubc,
又Uab=φa-φb,Ubc=φb-φc,
联立得:φa-φb>φb-φc,则得:φb<=
V=4V,即φb<4V,故A、B错误.
C、D由上分析知:Uab>Ubc,则知Uac>2Ubc,而d与b电势相等,则Udc=Ubc,可得:Uac>2Udc,
根据电场力做功公式W=qU得知:|Wac|>2|Wdc|,故C错误,D正确.
故选:D.
关于电场线和电场强度,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场线的疏密代表电场的强弱,故电场线越密的地方场强越强,故A正确;
B、电场强度是有电场本身决定的,与是否存在检验电荷无关,故B错误;
C、在公式E=中,电荷“Q”指的是场源电荷;公式 E=
,电荷“q”指的不是场源电荷,是检验电荷,故C错误;
D、电场线的切线方向就是电场的方向,而正电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相同,负电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相反.故D错误.
故选:A
法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图为点电荷a,b所形成电场的电场线分布,以下几种说法正确的是( )
正确答案
解析
解:电场线是从正电荷出发,负电荷终止,由电场线的分布图可知a、b为异种电荷.
又由公式k可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大,电场线越密.
由图可知b的左侧侧电场线密,a的右侧电场线稀疏,故Qb>Qa.即a的电荷量小于b的电荷量.故B正确.
故选:B.
如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J,已知A点的电势为-10V,则以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、由题,带正电的微粒仅受电场力的作用,从A点运动到B点时动能减少了10-5J,说明电场力做负功,则知电场力方向水平向左.
根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧,故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示.故A正确,B错误.
CD、根据动能定理得:qUAB=△Ek,得UAB=V=-10V,又UAB=φA-φB,φA=-10V,则φB=0.故C正确,D错误.
故选:AC.
在如图所示的电场中,一电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷在电场中的A点所受电场力F=2.0×10-4N.求:
(1)在图中画出上述点电荷在A点的受力方向;
(2)A点的电场强度E的大小;
(3)若将该点电荷移出电场,则A处的电场强度多大?
正确答案
解:(1)A点的受力方向水平向右
(2)A点的电场强度E的大小为:=2×104 N/C
(3)将该点电荷移出电场,则A处的电场强度仍为 2×104 N/C
答:(1)在图中画出上述点电荷在A点的受力方向如图;
(2)A点的电场强度E的大小是2×104 N/C;
(3)若将该点电荷移出电场,则A处的电场强度是2×104 N/C.
解析
解:(1)A点的受力方向水平向右
(2)A点的电场强度E的大小为:=2×104 N/C
(3)将该点电荷移出电场,则A处的电场强度仍为 2×104 N/C
答:(1)在图中画出上述点电荷在A点的受力方向如图;
(2)A点的电场强度E的大小是2×104 N/C;
(3)若将该点电荷移出电场,则A处的电场强度是2×104 N/C.
如图所示,真空中有两个点电荷A、B相距为r,A带电荷量为+2q,B带电荷量为-q,设静电力常量为k,则在两个点电荷连线中点O处的电场强度的大小和方向是( )
正确答案
解析
解:正电荷+2q在中点O处产生的电场强度为 E1=k=
,且方向由O→B;
负电荷-q在中点O处产生的电场强度为 E2=k=
,方向由O→B;
故中点O的合场强为:E=E1+E2=,方向由由O→B,即指向负电荷.
故选:C.
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