- 电场:电流
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a,b,c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a,b两点的电势分别为φa=3V,φb=9V,则下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、若该电场是匀强电场,则在c点处的电势为φc==
V=6V,若该电场不是匀强电场,则在c点处的电势为φc≠6V.故A错误.
B、一条电场线,无法判断电场线的疏密,就无法判断两点场强的大小,所以a点处的场强Ea不一定小于b点处的场强Eb.故B错误.
CD、根据正电荷在电势高处电势能大,可知正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大,而由能量守恒得知,其动能一定减小.故C正确,D错误.
故选:C.
如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,带等量电荷量的正、负点电荷分别放置在a、d两点时,圆心O处的电场强度大小为E.现改变a点处点电荷的位置,使O点处的电场强度改变,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,等量正、负点电荷在O处的电场强度大小均为E,方向水平向右.当移至C处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120°,则O处的合电场强度大小为E,方向:沿oe方向,故A正确;
B、同理,当移至b处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为60°,O处的合电场强度大小E,方向沿eod的角平分线,故B错误;
C、同理,当移至e处,o处的合电场强度大小E,方向沿od与oe角平分线,故C错误;
D、同理,当移至f处,o处的合电场强度大小减半,方向沿oe,故D错误;
故选:B.
在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将-q=-2.0×10-7C的电荷从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J.试求:
(1)电场方向;
(2)A、B两点的电势差多大?哪一点电势高?
正确答案
解:(1)根据题意得一负电荷q=-2.0×10-7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J.即电场力做负功.
所以电场力的方向是从B指向A,由于是负电荷,所以电场方向是A指向B.
(2)由于电场方向是A指向B,所以A点电势较高.根据U=得A、B两点的电势差为:
UAB==2000V
答:(1)电场方向是A指向B;
(2)A点电势较高,A、B两点的电势差是2000V
解析
解:(1)根据题意得一负电荷q=-2.0×10-7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J.即电场力做负功.
所以电场力的方向是从B指向A,由于是负电荷,所以电场方向是A指向B.
(2)由于电场方向是A指向B,所以A点电势较高.根据U=得A、B两点的电势差为:
UAB==2000V
答:(1)电场方向是A指向B;
(2)A点电势较高,A、B两点的电势差是2000V
如图所示是电场中某区域的电场线分布图,P、Q是电场中的两点.
(1)请比较P、Q两点中电场强度的强弱.
(2)把电荷量为q1=3.0×10-7C的正点电荷放在电场中的P点,正电荷q1受到的电场力大小为F1=6.0N;如果把q1移去,把电荷量q2=6.0×10-7C的负电荷放在P点,求负电荷q2受到的电场力F2的大小.
正确答案
解:(1)电场线的疏密代表电场的强弱,由图可知Q点电场线密而P点电场线稀疏,故Q点场强大于P的场强.
(2)根据电场强度的定义式:
得:N/C
负电荷q2受到的电场力F2则有:
N
故答案为:(1).P、Q两点中电场强度的强弱关系为:EP<EQ
(2).负电荷q2受到的电场力F2的大小为12.0N
解析
解:(1)电场线的疏密代表电场的强弱,由图可知Q点电场线密而P点电场线稀疏,故Q点场强大于P的场强.
(2)根据电场强度的定义式:
得:N/C
负电荷q2受到的电场力F2则有:
N
故答案为:(1).P、Q两点中电场强度的强弱关系为:EP<EQ
(2).负电荷q2受到的电场力F2的大小为12.0N
如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,a、b是它们连线的延长线上的两点.现有一带负电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从a点开始经b点向远处运动,粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度时间图象如图乙所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从速度图象上看,可见负电荷从a到b做加速度减小的加速运动,所以ab之间电场的方向向左;在b点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零.过b点后负电荷做减速运动,所以电场的方向向右.b点场强为零,可见两点电荷在b点对负电荷的电场力相等,根据F=k,b到Q1的距离大于到Q2的距离,所以Q1的电量大于Q2的电量.ab之间电场的方向向左,结合电场的合成可知,Q2一定带负电,Q1一定带正电.故A正确,C正确,B错误.
D、整个过程动能先增加后减小,根据能量守恒电势能先减小后增大.故D正确.
故选:ACD.
如图所示,电场中某条电场线上a、b两点相距为d,电势差为U,若同一点电荷在a、b两点所受电场力大小分别为F1和F2,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于该电场不一定是匀强电场,故a点场强不一定等于,故A错误;
B、一条电场线不判断电场线的疏密,所以不能确定场强的大小,故B错误.
C、若F1=F2,该电场也不一定是匀强电场,如等量异号电荷之间的电场线上对称两个点,故a点场强不一定等于,故C错误;
D、若F1<F2,由场强定义式E=,知a点场强小于b点场强,故D正确;
故选:D.
如图所示,点电荷Q固定,虚线是带电量为q的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、由运动轨迹看出,微粒q的轨迹向下弯曲,q受到Q的吸引,所以Q与q是异种电荷,但不能确定Q、q的电性.故A错误.
B、a点离Q的距离比b远,根据点电荷场强公式E=k分析得知,a点的场强一定比b点的场强小.故B正确.
C、微粒通过a、b两点时,受到的库仑力方向都指向Q,根据牛顿第二定律分析可知,在这两点的加速度方向都是指向Q,故C正确.
D、从a到b,由于电场力对q做正功,根据动能定理可知,微粒q的动能增加,速率增大,则微粒通过a时的速率比通过b时的速率小,故D错误.
故选:BC.
直线ABC是某电场中的一条电场线,一质子仅在电场力作用下以某一初速度沿电场线由A经B运动到C的过程中,其v-t图象如图中实线所示,质子经B点时的速度为v0.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、C、由v-t图的斜率表示加速度,可知质子的加速度先增大后减小,在B点加速度最大,则可知B点所受电场力较大,由F=Eq可知,B点的场强要大于A、C点的场强,而等量异种电荷连线上的电场线先减小后增大,连线的中点处的电场强度最小;故A错误,C正确;
B、D、质子从A到C的过程中,速度减小,动能减小,则可知电场力做负功,故电势能增加,故ɛA<ɛC,质子带正电,由φ=可知,A点的电势要小于B点和C点电势,故B正确,D错误.
故选:BC
如图所示,A、B是电场中的两点.一个电荷量为q=+4.0×10-8C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10-4N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W=8.0×10-7J.则A点电场强度的大小EA=______N/C,A、B两点间的电势差UAB=______V.
正确答案
5000
20
解析
解:A点电场强度的大小为:
A、B两点间的电势为:U=
故答案为:5000;20
在一直电场线上有A、B两点、已知将一个带电量q=5×10-4C的点电荷从A点移到B点,它的电势能增加了4×10-3J.
求(1)电场力所做的功,电场力做正功还是负功
(2)A、B两点间的电势差
(3)指出该电场线的方向
(4)A、B两点哪一点电势高
(5)将4×10-5C的点电荷从B移到A,电场力所做的功,做正功还是负功.
正确答案
解:(1)据题点电荷从A点移到B点电势能增加,则电场力做负功,为WAB=-4×10-3J.
(2)A、B两点间的电势差 UAB==
V=-8V
(3)、(4)由于UAB<0,则A点的电势低于B点的电势,则电场线的方向由B指向A.
(5)将4×10-5C的点电荷从B移到A,电场力所做的功 WBA′=q′UBA=4×10-5×8J=3.2×10-4J,为正功.
答:
(1)电场力所做的功为-4×10-3J,电场力做负功.
(2)A、B两点间的电势差为-8V.
(3)由B指向A.
(4)B点电势高.
(5)将4×10-5C的点电荷从B移到A,电场力所做的功为3.2×10-4J,电场力做正功.
解析
解:(1)据题点电荷从A点移到B点电势能增加,则电场力做负功,为WAB=-4×10-3J.
(2)A、B两点间的电势差 UAB==
V=-8V
(3)、(4)由于UAB<0,则A点的电势低于B点的电势,则电场线的方向由B指向A.
(5)将4×10-5C的点电荷从B移到A,电场力所做的功 WBA′=q′UBA=4×10-5×8J=3.2×10-4J,为正功.
答:
(1)电场力所做的功为-4×10-3J,电场力做负功.
(2)A、B两点间的电势差为-8V.
(3)由B指向A.
(4)B点电势高.
(5)将4×10-5C的点电荷从B移到A,电场力所做的功为3.2×10-4J,电场力做正功.
一个电荷量为10-6C的正电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2×10-6J,从C点移到D点要克服电场力做功7×10-6J,且A、B、C、D四点在同一条电场线上,则下列图中可能表示此电场线的是( )
正确答案
解析
解:A、B间的电势差为 UAB=V<0,则A的电势低于B的电势;
C、D间的电势差为 UCD=V>0,则C的电势高于D的电势;
又由题,C点比B点电势高2V,所以电势从高到低的顺序是:C、B、A、D.
根据根据顺着电场线方向电势降低,得知A正确,BCD错误.
故选:A
如图,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距L,在两点电荷连线的中点O处的场强大小______,方向______.
正确答案
由O→A
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→A;负电荷-Q在中点O处产生的电场强度为 E2=k
=
,方向由O→A;
故中点O的合场强为:E=E1+E2=,方向由由O→A.
故答案为:,由O→A.
如图,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷-Q放在D点,则( )
正确答案
解析
解:只在A点放正电荷时,B点的场强为:E=
又将等量异号的点电荷-Q放在D点后,B点场强为:EB=+
=
=
,故C错误,D正确;
BC线段的中点电场强度:E=+
≠0,故A错误;
C点场强为:EC=+
=
=
,故B错误;
故选:D
(2016•浙江一模)如图所示,a、b、c三点在固定点电荷Q1、Q2连线的延长线上,Q1带正电.一带正电粒子从a点由静止释放,仅在电场力作用下运动,经b点时速度最大,到c点时速度为零.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、带电粒子经过b点时速度最大,此时合力为零,可知b点的合场强为零,因此Q2带负电.故A错误.
B、b点的合场强为零,说明Q1、Q2在b点产生的场强大小相等,由点电荷场强公式E=k知,Q2的电荷量大于Q1的电荷量,故B正确.
C、从a运动到c的过程,带电粒子动能的变化量为零,由动能定理知电场力做功为零,则a、c两点电势相等,故C正确.
D、b点的电场力为零,则b点的电场强度为零,故D错误.
故选:BC
关于电场强度和电场线,下列说法正确的( )
正确答案
解析
解:AB、电场强度大小由电场本身性质决定,与是否放入试探电荷无关,即放入试探电荷不会影响电场强度大小,故A、B错误;
C、正电荷在电场中的受力方向与该点电场强度方向一致,负电荷在电场中受力方向与该点电场强度方向相反,故C错误;
D、初速度为0,重力不计的带电粒子在非匀强电场中运动时,运动轨迹与电场线不会重合,故D正确.
故选:D.
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