- 电场:电流
- 共19537题
如图所示,A、B是负电荷产生的电场中的一条电场线上的两点,已知该两点间电势差为6.0×102 V,现有一点电荷电量q=+3.0×10-7c,它在只受电场力作用的情况下由A点运动到B点.在A B段电场力对他做的功为______,它由A运动到B该电荷的电势能增加了______.
正确答案
-1.8×10-4J
1.8×10-4J
解析
解:电场线是描述电场的一种直观手段,沿电场线的方向电势逐渐降低,所以B点电势高于A电势,UAB=-600V.
在A B段电场力对电荷做的功为:J
电场力做负功,电势能增加,电势能的增大等于电场力做功的数值:1.8×10-4J;
故答案为:-1.8×10-4J; 1.8×10-4J
一个电荷量为10-6C的负电荷从电场中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,若已知C点比B点电势高3V,且A、B、C、D四点在同一条电场线上,则下列图中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B间的电势差为:UAB=V=-2V<0,则A的电势低于B的电势;
C、D间的电势差为:UCD=V=7V>0,则C的电势高于D的电势;
又由题,C点比B点电势高3V,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,故C正确,ABD错误.
故选:C
两个固定的异号点电荷,电量给定,但大小不等,用E1和E2分别表示两点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E1=E2的点( )
正确答案
解析
解:设带电荷量多的点电荷电荷量为Q,少的电荷量为q,两电荷间距为L,在连线上场强大小相等的点距离q为r,则有:
k=k
,根据数学知识知r有两个解,即场强大小相等的点有两处,一处在两电荷连线之间,该处的合场强不为零,另一处在连线q的外侧,合场强为零.故C正确.
故选:C
下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场中电势的高低与电场强度的大小无关,电场中电场强度越大的地方,电势不一定越高.故A错误.
B、根据左手定则可知,磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向垂直.故B错误.
C、电场线的方向是电势降低最快的方向,电场中电势降低的方向不一定是电场线的方向.故C错误.
D、根据法拉第电磁感应定律E=,与磁通量的变化率有关,与磁通量无关;当穿过线圈的磁通量为零时,线圈中仍可能产生感应电动势.故D正确.
故选:D.
把电荷量q=1.0×10-5C的电荷从A点移到B点,电场力做功W=2.0×10-2J,则AB两点的电势差UAB= ,若规定A点为零电势,则电荷在B点的电势能EPB为 ;B点的电势= 。
正确答案
2000V -2.0×10-2J -2000V
根据公式,若规定A点为零电势,则b点电势为
,B点的电势能EPB=
故答案为:2000V;;2000V
右图是一组匀强电场的电场线,把电量为q =-1.0×10-6C的负电荷从A点移动到B点,知电场强度,A、B间距离d=2m,求:
(1)A、B两点间的电势差多大?
(2)把电荷从A点移动到B点时电场力所做的功?
正确答案
(1)UAB=Edcos60° (2分)
="200V " (1分)
(2)WAB="q" UAB (2分)
= -2×10-4J (2分)
略
倾角为30°的直角三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电质点q从斜面顶端A沿斜边滑下(不脱离斜面),如图所示,已测得它滑到B在斜面上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?
正确答案
vC=;
在D点:,在C点:
,D和C在同一等势面上,FD=FD′可得
。
又因为D和C在同一等势面上,质点从D到C的过程中电场力不做功,运用动能定理可得:,vC=
。
如图,是一正点电荷的电场线分布图,A、B是电场中的两点,其电场强度分别为EA和EB.由图可知EA______EB(选填“>”或“<”),EA和EB的方向______(选填“相同”或“不同”).
正确答案
电场线的疏密表示电场强度的强弱,
由于电场线的疏密可知,A、B两点电场强度的大小关系,所以EA>EB
点电荷的场强方向沿电场线的方向,由图知两点场强方向不同.
故答案为:>,不同.
.如图所示,实线表示某电场中的三条电场线,虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,试判断:
(1)粒子带________电.
(2)粒子在________点加速度大.
(3)A、B两点电势较高的点是________.
正确答案
(1)正 (2)B (3)B
粒子只受电场力作用,由粒子运动轨迹知粒子应带正电.由B处电场线较密知B点场强较大,且粒子在B点受力方向与该处的场强方向相同,则粒子在B点加速度较大.由电场线性质可知B点电势较高.即φB>φA.
如图所示为某电场中的几条电场线和等势面,一重量不计的带电粒子在电场中沿AB曲线运动,先后经过A、B两点,此粒子带的是__电(填正、负),经过A、B两点时的加速度aA___aB(填>、<、=),经过A、B两点时的速率VA___VB(填<、>、=)。
正确答案
负 > >
略
(1)如图1所示,固定于水平面上的金属框架abcd,处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架的ab与dc平行,bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l,在运动过程中MN始终与bc平行,且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B。
a. 请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒MN中的感应电动势E;
b. 在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势E。
(2)为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程,现构建如下情景:如图2所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中,一内壁光滑长为l的绝缘细管MN,沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球(可看做质点)。某时刻将小球释放,小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B,小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中,求小球所受各力分别对小球做的功。
正确答案
(1)见解析 (2)洛伦兹力做功为0,管的支持力做功
试题分析:(1)
如图1所示,在一小段时间Dt内,金属棒MN的位移
(2分)
这个过程中线框的面积的变化量
(1分)
穿过闭合电路的磁通量的变化量
(1分)
根据法拉第电磁感应定律 (1分)
解得 (1分)
如图2所示,棒向右运动时,电子具有向右的分速度,受到沿棒向下的洛伦兹力
,f即非静电力(2分)
在f的作用下,电子从M移动到N的过程中,非静电力做功
(2分)
根据电动势定义 (1分)
解得 (1分)
(2)小球随管向右运动的同时还沿管向上运动,其速度如图3所示。小球所受洛伦兹力f合如图4所示。将f合正交分解如图5所示。 (2分)
小球除受到洛伦兹力f合外,还受到管对它向右的支持力F,如图6所示。
洛伦兹力f合不做功 (2分)
沿管方向,洛伦兹力f做正功
垂直管方向,洛伦兹力是变力,做负功
(2分)
由于小球在水平方向做匀速运动,则 (1分)
因此,管的支持力F对小球做正功 (1分)
说明:用其它方法计算管的支持力F对小球所做功,只要过程、结果正确,可得4分。
如图所示,在场强为E的匀强电场中,一电子(电量为e,质量为m)从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动,到达B点是时速度为零,求:
(1)A、B两点间电势差UAB为多少?哪点电势高?
(2)电子从A点运动到B点所用时间为多少?
(3)A、B两点间距离为多大?
正确答案
(1),A点电势高
(2)s=
(3)t=
略
为了形象反映电场的强弱和方向,人们引入了电场线,用电场线各点的切线方向表示 ,其疏密程度表示 。
正确答案
电场的方向,电场的强弱
试题分析:为了形象反映电场的强弱和方向,人们引入了电场线,用电场线各点的切线方向表示电场的方向,其疏密程度表示电场的强弱
点评:难度较小,熟记电场线的疏密表示场强大小
.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)
正确答案
增大 减小 增大
当电子运动轨道半径增大时,库仑引力做负功,电子的电势能增大,动能减小,运动周期增大
故答案为:增大,减小,增大
如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的一个正方形的四个顶点,该正方形的边长为1cm,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V,φB=3V,φC=-3V,求:①D点的电势φD多大?②在图中作出该匀强电场中过A点的电场线和过B点的等势面;③该匀强电场的电场强度E多大?
正确答案
①φD="9V " ②(作图略) ③E=6×100V
略
扫码查看完整答案与解析