电场：电流_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A点质量为m=1×10-3kg、带正电的小球，现加一水平方向的匀强电场使小球由A点运动到B点，静电力做功为W=0.2J，已知A、B两点间距离为L=0.1m，电势差为UAB=20V，

（1）判断匀强电场的场强方向；

（2）求电场强度的大小；

（3）求小球的带电量；

（4）求小球到达B点时的速率．

正确答案

解：（1）带正电的小球加一水平方向的匀强电场使小球从静止由A点运动到B点，所以匀强电场的场强方向为由A指向B．

（2）根据电势差与电场强度的关系得：

UAB=Ed=0.1E=20V

所以E=200V/m

（3）电场力做的功：W=FL=qEL

解得：q===0.01C

（4）根据动能定理研究小球由A点运动到B点，

qU=mv2

v===20m/s

答：（1）匀强电场的场强方向由A指向B；

（2）电场强度的大小为200V/m；

（3）小球的带电量为0.01C；

（4）小球到达B点时的速率为20m/s．

解析

解：（1）带正电的小球加一水平方向的匀强电场使小球从静止由A点运动到B点，所以匀强电场的场强方向为由A指向B．

（2）根据电势差与电场强度的关系得：

UAB=Ed=0.1E=20V

所以E=200V/m

（3）电场力做的功：W=FL=qEL

解得：q===0.01C

（4）根据动能定理研究小球由A点运动到B点，

qU=mv2

v===20m/s

答：（1）匀强电场的场强方向由A指向B；

（2）电场强度的大小为200V/m；

（3）小球的带电量为0.01C；

（4）小球到达B点时的速率为20m/s．

1

题型：单选题

|

单选题

如图所示，水平放置、间距为d的两平行金属板A、B带有等量异种电荷，在离A、B板均为处有a、b两点．不计电场边缘效应，则（　　）

Aa、b两点的电场强度Ea＞Eb

BA板与a点间的电势差UAa和B板与b点间的电势差UBb相同

C将A、B板间距离增大到2d时，两板间的电势差增大到原来的两倍

D将A、B板间距离增大到2d时，两板所带的电荷量增大到原来的两倍

正确答案

C

解析

解：A、由于两平行金属板A、B建立的是匀强电场，场强处处相同，所以Ea=Eb．故A错误．

B、设板间场强大小为E，根据顺着电场线方向电势降低可知，A的电势最高，B的电势最低，则UAa=E，UBb=-E，所以UAa与UBb不同．故B错误．

C、根据C=、C=、E=得到板间场强 E=，E与d无关，所以将A、B板间距离增大到2d时，两板间的场强E不变，由U=Ed可知，板间的电势差为原来的2倍．故C正确．

D、将A、B板间距离增大到2d时，极板的带电量不变，故D错误．

故选：C．

1

题型：单选题

|

单选题

如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小最小值为（　　）

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解：小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平行四边形定则，当电场力方向与拉力方向垂直时，电场力最小，Fmin=mgsin60°，所以电场强度的最小值为：

Emin==．

故选：C．

1

题型：单选题

|

单选题

以下说法正确的是（　　）

A由E=可知，电场中某点的电场强度E与F成正比

B由公式φ=可知，电场中某点的电势φ与q成反比

C由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D由公式U=可知，电势差U的大小与电场力做功W和电量q无关

正确答案

D

解析

解：A、E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，E由电场本身决定，与试探电荷所受的电场力F无关，故A错误．

B、φ=是电势的定义式，采用比值法定义，电势由电场本身决定，与试探电荷的电荷量q无关，故B错误．

C、由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场线方向的距离越大，两点间的电势差才一定越大，否则不一定，故C错误．

D、U=是电势差的定义式，采用比值法定义，电势差由电场本身决定，与电场力做功W和电量q无关，故D正确．

故选：D

1

题型：简答题

|

简答题

一根铜棒的电阻为5.0×10-5Ω，在两端加5.0×10-2V的电压．已知该铜棒的长为2m，横截面积为1.0×10-3m2，铜内自由电子密度为8.5×1029m-3．电子电量为1.6×10-19 C．求：

（1）铜棒内的电场强度；

（2）自由电子定向移动的速率．（结果保留两位有效数字．）

正确答案

解：

（1）铜棒内的电场强度 E==V/m=2.5×10-2V/m

（2）设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流为：I===envS，

所以：v=

将S=1×10-6m2，I=1A，n=8.5×1028个/m3，e=1.6×10-19C代入解得：v=7.4×10-5m/s

答：（1）铜棒内的电场强度是2.5×10-2V/m；（2）自由电子定向移动的速率是7.4×10-5m/s．

解析

解：

（1）铜棒内的电场强度 E==V/m=2.5×10-2V/m

（2）设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流为：I===envS，

所以：v=

将S=1×10-6m2，I=1A，n=8.5×1028个/m3，e=1.6×10-19C代入解得：v=7.4×10-5m/s

答：（1）铜棒内的电场强度是2.5×10-2V/m；（2）自由电子定向移动的速率是7.4×10-5m/s．

1

题型：简答题

|

简答题

用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为1.0×10-2㎏，所带的电荷量为+3.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，小球平衡时绝缘绳与竖直线成37°，如图所示，求该匀强电场的电场强度的大小并作受力分析图．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

正确答案

解：小球的受力如图，

根据共点力平衡有：mgtanθ=qE

得：E==N/C=2.5×106N/C．

答：电场强度的大小是2.5×106N/C．受力分析图见上．

解析

解：小球的受力如图，

根据共点力平衡有：mgtanθ=qE

得：E==N/C=2.5×106N/C．

答：电场强度的大小是2.5×106N/C．受力分析图见上．

1

题型：填空题

|

填空题

如图一带电小球质量为m，带电量为+q，以初速度V与水平方向成30°角射向空间匀强电场区域，小球恰好做直线运动．求匀强电场的最小场强的大小和方向．

正确答案

解析

解：据题，小球恰好作直线运动，则其合力方向与速度方向在同一直线上，作出力的合成图如图，由图可知，当电场力qE与速度方向垂直时，电场力最小，电场力最小值，则有：

qEmin=mgsin30°

得到，电场强度的最小值为Emin=，由于小球带正电，则此场强方向垂直直线向上，即斜向左上方，与水平方向成30度．

答：这个匀强电场的最小场强的大小为，方向斜向左上方，与水平方向成30度．

1

题型：多选题

|

多选题

对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是（　　）

A电势差的定义式，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比

B把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB＞0

C电势差的定义式中，UAB与移动电荷的电荷量q无关

D电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功

正确答案

B,C

解析

解：A、两点之间的电势差仅仅由电场本身决定，与电场力做的功以及电荷量无关．故A错误，C正确；

B、根据电势差的定义式，把正电荷从A点移到B点电场力做正功，电势降低，则有UAB＞0；故B正确；

D、电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功．故D错误．

故选：BC．

1

题型：填空题

|

填空题

在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为______，方向______．

正确答案

竖直向上

解析

解：据题，液滴在电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，重力与电场力二力平衡，根据平衡条件得：

mg=qE

得到电场强度大小E=，电场力方向竖直向上，由于液滴带正电，则场强方向为竖直向上．

故答案为：，竖直向上．

1

题型：简答题

|

简答题

如图，匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端拴一个大小可忽略、质量为m、电量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ，问：

（1）小球带何种电荷？

（2）绳子的拉力是多大？

（3）匀强电场的场强是多大？

正确答案

解：（1）细线向右偏转，说明小球所受的电场力方向右，而场强也向右，说明小球带正电．

（2）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据几何关系得：

Tcosθ=mg

解得：T=；

（3）根据几何关系得：qE=mgtanθ

得到：E=

答：

（1）小球带正电荷；

（2）绳子的拉力是；

（3）匀强电场的场强大小为．

解析

解：（1）细线向右偏转，说明小球所受的电场力方向右，而场强也向右，说明小球带正电．

（2）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据几何关系得：

Tcosθ=mg

解得：T=；

（3）根据几何关系得：qE=mgtanθ

得到：E=

答：

（1）小球带正电荷；

（2）绳子的拉力是；

（3）匀强电场的场强大小为．

1

题型：单选题

|

单选题

如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度为（　　）

A0

Bg，方向竖直向下

Cgtanθ，水平向右

D，沿绳向下

正确答案

D

解析

解：因小球向右偏，所受电场力向右，与电场强度方向相反，故带负电荷；

小球受力情况，如图所示：

根据平衡条件得：

qE=mgtanθ

如果将细线烧断，球沿合力方向做匀加速直线运动；

烧断细线后小球所受合外力为：F=；

根据牛顿第二定律得加速度为：a=，方向：沿绳子方向向下；故D正确；

故选：D．

1

题型：单选题

|

单选题

如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°．两个等量异种点电荷分别置于M、N两点时，这时O点的场强大小为E1．将置于M处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2．则E1与E2之比为（　　）

A1：2

B2：1

C2：

D4：

正确答案

B

解析

解：依题意，每个点电荷在O点产生的场强为，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为E2=，则则E1与E2之比为2：1．

故选：B．

1

题型：单选题

|

单选题

关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）

A电场强度的定义式E=适用于任何电场

B由真空中点电荷的电场强度公式E=知，当r→0时，其电场强度趋近于无限大

C由公式B=知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场

D磁感应强度的方向就是置于该处的通电导体的受力方向

正确答案

A

解析

解：A、电场强度的定义式E=采用比值法定义，适用于任何电场．故A正确．

B、电场强度公式E=只适用于点电荷产生的电场．当r→0时，带电体已不能看成点电荷，该公式不再成立，所以得不到电场强度趋近于无限大的结论．故B错误．

C、一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，也可能是由于通电导线与磁场平行．故C错误．

D、磁感应强度的方向与该处的通电导体的受力方向垂直．故D错误．

故选：A．

1

题型：简答题

|

简答题

在真空中两个等量异种电荷带电荷量为Q，相距为r，求两电荷连线的中垂线上到两点电荷距离均为r处的电场强度．

正确答案

解：两个等量异种点电荷在中点产生的电场强度大小相等，方向相同．大小为E1=k，

根据矢量的叠加法则，结合几何关系，

则合场强E=E1=k，

答：两电荷连线的中垂线上到两点电荷距离均为r处的电场强度为k，方向平行于两电荷的连线指向负电荷．

解析

解：两个等量异种点电荷在中点产生的电场强度大小相等，方向相同．大小为E1=k，

根据矢量的叠加法则，结合几何关系，

则合场强E=E1=k，

答：两电荷连线的中垂线上到两点电荷距离均为r处的电场强度为k，方向平行于两电荷的连线指向负电荷．

1

题型：填空题

|

填空题

在电场中的某点放入电量为q的负电荷时，测得该点的电场强度为E，若在该点放入电量为2q的正电荷，此时测得该点的电场强度大小为______．

正确答案

解析

解：据题：在电场中的某点放入电量为q的负电荷时，测得该点的电场强度为E，则该点的场强大小为 E=；

电场强度是描述电场强弱的物理量，由电场本身决定，故与试探电荷的有无、电性，电量的大小均无关．所以若在该点放入电量为2q的正电荷，此时测得该点的电场强度大小不变，仍为；

故答案为：．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析