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题型:简答题
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简答题

电场中某区域的电场线如图所示,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.求:(1)A点电场强度的大小EA

(2)A、B两点间的电势差U.

(3)若选A点电势为零,则B点电势为多少?

正确答案

解:(1)根据电场强度的定义式E=得:

E==5000N/C

(2)根据公式UAB=得:

UAB==20V

(3)UABAB=20V

由题意得φA=0  

所以φB=-20V;

答:(1)A点电场强度的大小为5000N/C.

(2)A、B两点间的电势差为20V.

(3)若选A点电势为零,则B点电势为-20V.

解析

解:(1)根据电场强度的定义式E=得:

E==5000N/C

(2)根据公式UAB=得:

UAB==20V

(3)UABAB=20V

由题意得φA=0  

所以φB=-20V;

答:(1)A点电场强度的大小为5000N/C.

(2)A、B两点间的电势差为20V.

(3)若选A点电势为零,则B点电势为-20V.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,在圆心O处固定一正点电荷,现从P点以相同的速率发射两个检验电荷a、b,分别沿PM、PN运动到M、N两点,M、N都在以O为圆心的圆上.若检验电荷a、b的质量、电荷量均相等,则下列判断正确的是(  )

A两个检验电荷a和b均带正电

BP点场强大于M点的场强

Ca和b分别到达M和N时,a粒子速率大于b粒子速率

Da电荷电势能先增加后减少,b电荷电势能先减小后增加

正确答案

C

解析

解:A、根据曲线运动所受合外力指向曲线的凹侧,真空中正点电荷的电场方向是“光芒四射”,负电荷受力方向与电场强度方向相反,可判定出a带负电,b带正电,故A错误;

B、由真空中点电荷的场强公式E=,且rP>rM,得EP<EM,故B错误;

C、M、N是等势面上的两个点,故UPM=UPN,由动能定理qU=mv2-mv02,且在整个运动过程中,电场力对a先做正功后做负功,总的是做正功;对b先做负功后做正功,总的做负功; 可得VaN>V0>VbM,故C正确;

D、因为电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加.a电荷电势能先减少后增加,b电荷电势能先增加后减小,故D错误.

故选:C

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•厦门期末)电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点.一个电荷量q1=4.0×10-8的负点电荷,放在电场中的A点时所受电场力为F1=2.0×10-4N.

(1)求A点电场强度的大小EA

(2)将q2=2.0×10-8C的正点电荷放入电场中的A点,求q2受到的电场力F2的大小和方向;

(3)如果将点电荷q1从电场中的A点移到B点,电场力做功WAB=8.0×10-7J,求A、B两点间的电势差UAB

正确答案

解:(1)A点电场强度的大小为:

(2)q2受到的电场力为:

,方向沿场强向左,

(3)A、B两点间的电势差为:

答:(1)A点电场强度的大小为5.0×103 N/C;

(2)q2受到的电场力F2的大小为1.0×10-4N,方向沿场强向左;

(3)A、B两点间的电势差为-20V.

解析

解:(1)A点电场强度的大小为:

(2)q2受到的电场力为:

,方向沿场强向左,

(3)A、B两点间的电势差为:

答:(1)A点电场强度的大小为5.0×103 N/C;

(2)q2受到的电场力F2的大小为1.0×10-4N,方向沿场强向左;

(3)A、B两点间的电势差为-20V.

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题型:简答题
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简答题

在真空中的O点放一点电荷Q=+2.0×10-9C,直线MN过O点,如图所示,若在N点放置一电量为q=-4×10-10C点电荷(k=9.0×109N•m2/C2)则:

(1)q受到Q的库仑力是引力还是斥力?

(2)若OM=30cm,求电荷Q所产生的电场在M点的场强大小.

(3)若MN之间的电势差为5V,则当把电荷q从N点移动M点的过程中,电场力做功多少?

(4)接第(3)问,q的电势能是增加还是降低?变化了多少?

正确答案

解:(1)利用同种电荷相互排斥,异种相互吸引可知,所以两电荷间是引力.

(2)据点电荷的场强公式可知,E==N/C=200N/C

(3)由于场源电荷是正电荷,所以M点的电势高于N点的电势,即UNM=-5V,

据W=qU=-4×10-10×(-5)J=2×109J

(4)由于电场力做正功,电势能减小2×109J

答:(1)q受到Q的库仑力是引力.

(2)若OM=30cm,求电荷Q所产生的电场在M点的场强大小200N/C.

(3)若MN之间的电势差为5V,则当把电荷q从N点移动M点的过程中,电场力做功2×109J

(4)接第(3)问,q的电势能电势能减小2×109J

解析

解:(1)利用同种电荷相互排斥,异种相互吸引可知,所以两电荷间是引力.

(2)据点电荷的场强公式可知,E==N/C=200N/C

(3)由于场源电荷是正电荷,所以M点的电势高于N点的电势,即UNM=-5V,

据W=qU=-4×10-10×(-5)J=2×109J

(4)由于电场力做正功,电势能减小2×109J

答:(1)q受到Q的库仑力是引力.

(2)若OM=30cm,求电荷Q所产生的电场在M点的场强大小200N/C.

(3)若MN之间的电势差为5V,则当把电荷q从N点移动M点的过程中,电场力做功2×109J

(4)接第(3)问,q的电势能电势能减小2×109J

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题型:填空题
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填空题

如图所示,电量为2×10-6C的点电荷在电场中A点受到的作用力大小为4×10-4N,则A点的场强为______N/C,若将此电荷移至B点,则电荷在B点所受的电场力将______(选填“增大”、“不变”或“减小”).

正确答案

200

减小

解析

解:由电场强度公式,E==200N/C

电场线的疏密代表电场的强弱,所以电荷在B点所受的电场力将减小.

故答案为:200,减小

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题型: 多选题
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多选题

(2015秋•栖霞市期中)如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下沿实线所示的运动径迹从a运动到b.设a、b两点的电场强度大小分别为Ea、Eb,粒子在a、b两点的速度大小分别为va、vb,粒子在a、b两点的电势能大小分别为EPa、EPb.下列结论正确的是(  )

AEa<Eb

Bva<vb

CEPa<EPb

D粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功

正确答案

A,C

解析

解:由于等势面是同心圆,且外小里大,故图中场源位于等势面圆心位置,是正电荷;根据曲线的弯曲可知是静电斥力,故粒子也带正电;

由于b位置等差等势面较密集,场强大,Ea<Eb

从a到b,电势升高,根据公式φ=可知,b点电势能大,即EPa<EPb,电场力做负功,粒子的动能减小,速度减小,va>vb.故AC正确,BD错误;

故选:AC

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题型: 单选题
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单选题

法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图5所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是(  )

Aa、b为异种电荷,a的电荷量大于b的电荷量

Ba、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量

Ca、b为同种电荷,a的电荷量大于b的电荷量

Da、b为同种电荷,a的电荷量小于b的电荷量

正确答案

B

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

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,A、B、C是某电场中的三点,先将电荷量q=5×10-8C的点电荷放在A点,受到的电场力F=2×10-3N.

(1)求A点的电场强度大小EA,并在图中标出电场强度EA的方向;

(2)若将该点电荷从A点移到B点,电场力做功WAB=2.5×10-5J,求A、B两点间的电势差UAB

正确答案

解:(1)A点的电场强度大小EA===4×104N/C

方向如图.

(2)A、B两点间的电势差UAB===500V

答:

(1)A点的电场强度大小为4×104N/C,在图中标出电场强度EA的方向如图;

(2)A、B两点间的电势差UAB为500V.

解析

解:(1)A点的电场强度大小EA===4×104N/C

方向如图.

(2)A、B两点间的电势差UAB===500V

答:

(1)A点的电场强度大小为4×104N/C,在图中标出电场强度EA的方向如图;

(2)A、B两点间的电势差UAB为500V.

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题型:简答题
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简答题

如图所示的曲线表示某一电场的电场线(未标明方向),把一电荷量为2×10-8C的正点电荷从A点移至B点时,电场力做了6×10-4J的功,该电荷在B点受到电场力为4×10-6N,

试求:(1)请在图中标出每根电场线的方向并求出B点的场强;

(2)该电荷从A点移至B点时电势能的变化量;

(3)AB两点间的电势差.

正确答案

解:(1)正电荷从A到B的过程,电场力做正功,是从高电势移动正电荷到低电势处,所以A点的电势高于B点,电场线的方向如图.

N/C;

(2)电场力做功的数值与电势能的改变量大小相等:△W=-W=-6×10-4J;

(3)两点间的电势差等于电场力对电荷做功与粒子所带电量的比值:UAB==3×104V

答:(1)方向如图,E=200N/C;

(2)△W=-W=-6×10-4J;

(3)UAB==3×104V

解析

解:(1)正电荷从A到B的过程,电场力做正功,是从高电势移动正电荷到低电势处,所以A点的电势高于B点,电场线的方向如图.

N/C;

(2)电场力做功的数值与电势能的改变量大小相等:△W=-W=-6×10-4J;

(3)两点间的电势差等于电场力对电荷做功与粒子所带电量的比值:UAB==3×104V

答:(1)方向如图,E=200N/C;

(2)△W=-W=-6×10-4J;

(3)UAB==3×104V

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,已知φa=6V  φc=10V,ab=bc,则(  )

Aφb=8V

Bφb>8V

Cφb<8V

D以上情况均有可能

正确答案

B

解析

解:由图看出,ab段电场线比bc段电场线密,ab段场强较大,根据公式U=Ed可知,b、a间电势差Uba大于c、b间电势差Ucb

即φba>φcb,得到φb>=8v,故ACD错误,B正确.

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

(2016春•漳州月考)如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示.以下说法正确的是(  )

A该电场是匀强电场

B电子在A、B两点的电势能EpA<EpB

C电子在A、B两点的加速度关系是aA>aB

D电子在A、B两点的速度vA<vB

正确答案

B,C

解析

解:A、φ-x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,图象的斜率减小,则从A到点B场强减小,不是匀强电场,EA>EB.故A错误.

B、D由图看出,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向从A到B,在移动过程中,电场力做负功,电子的动能减小,速度减小,而电子的电势能增大.即有vA>vB,EPA<EPB.故B正确,D错误.

C、根据a可知,A点场强大,则A点加速度大,故C正确.

故选:BC

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题型: 单选题
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单选题

关于电场强度和电场线,下列说法正确的是(  )

A电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向

B在电场中某点放一检验电荷后,该点的电场强度会发生改变

C初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合

D由电场强度定义式E=可知,电场中某点的E与q成反比,与q所受电场力F成正比

正确答案

C

解析

解:A、据场强方向的规定可知,正电荷所受电场力的方向与场强方向相同,负电荷所受电场力的方向与场强方向相反,故A错误;

B、检验电荷的引入是为了研究电场的方便,引入后,不会影响原电场,即该点的场强不会发生改变,故B错误;

C、带电粒子的运动轨迹取决于力和初速度,所以初速度为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合,如初速度为零的带电粒子在场强方向改变的电场中,其轨迹与电场线不重合,故C正确;

D、电场强度的定义式是比值法下定义,场强取决于电场本身,并不是与电场中某点的E与q成反比,与q所受电场力F成正比,故D错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

等量异种点电荷+Q和-Q分别固定在M、N两点,MN两点间的距离为L,现以N点为圆心,以为半径做一个圆,交MN所在直线于a,b两点,圆上的另外两点c,d连线与MN垂直,如图所示,下列说法正确的是(  )

Ac、d两点电势相等

Ba点场强大于b点场强

C负电荷从a点沿圆弧移动到b点的过程中,电场力做正功

D正电荷在a点的电势能小于在c点的电势能

正确答案

B

解析

解:A、根据等量异种电荷周围的电场分布,c、d两点的电场强度的大小相等,方向不同.故A错误;

B、正负电荷在a点产生的场强的方向相同,在b点产生的场强的方向相反,-Q在ab两点产生的场强的大小是相等的,所以a的合场强一定大.故B正确;

C、两电荷连线上的电场强度大小关于O点对称,过a点垂直于两个电荷的连线的直线是一条等势线.与无穷远处的电势是相同的,要大于b点的电势,所以负电荷从a点沿圆弧移动到b点的过程中,电场力做负功.故C错误;

D、两电荷连线上的电场强度大小关于O点对称,过a点垂直于两个电荷的连线的直线是一条等势线.与无穷远处的电势是相同的,要大于c点的电势,所以正电荷在a点的电势能大于在c点的电势能.故D错误.

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷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.试求:

(1)电场方向;

(2)A、B两点的电势差多大?哪一点电势高?

(3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化,变化了多少?

(4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?

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

(3)根据电场力做功量度电势能的变化得从A点移至B点,电荷克服电场力做功为4.0×10-4J,所以电势能增加4.0×10-4J.

(4)已知UAC=500V,而UAB=2000V,

所以UBC=-1500V,

所以WBC=qUBC=-2.0×10-7C×(-1500V)=3×10-4J,即电场力做正功.

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

(3)在这一过程中,电荷的电势能增加4.0×10-4J.

(4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负荷从B移至C电场力做正功,大小是3×10-4J.

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

(3)根据电场力做功量度电势能的变化得从A点移至B点,电荷克服电场力做功为4.0×10-4J,所以电势能增加4.0×10-4J.

(4)已知UAC=500V,而UAB=2000V,

所以UBC=-1500V,

所以WBC=qUBC=-2.0×10-7C×(-1500V)=3×10-4J,即电场力做正功.

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

(3)在这一过程中,电荷的电势能增加4.0×10-4J.

(4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负荷从B移至C电场力做正功,大小是3×10-4J.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点),N为过O点的垂线上的一点.则下列说法中正确的是(  )

A在Q1、Q2连线的中垂线位置可以画出一条电场线

B将一正点电荷分别放在M、O两点,则该点电荷在M点时电势能较大

C若ON间的电势差为U,ON间的距离为d,则N点的场强为

D若将一个带电量为q的正点电荷从0点移到N点,需要克服电场力做功

正确答案

B

解析

解:A、Q1、Q2连线的中垂线可以画出两条电场线,故A错误.

B、将正电荷从M点移到O点,电场力做正功,电势能降低,则该点电荷在M点时电势能较大,故B正确.

C、公式U=Eq仅仅适用匀强电场,所以N点的场强不为,故C错误;

D、ON间电场线方向向上,则将一个带电量为q的正点电荷从O点移到N点,电场力做正功,故D错误;

故选:B.

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