- 电场:电流
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如图所示,用金属丝A、B弯成半径r=1m的圆弧,但在A B之间留出宽度为d=2cm,相对圆弧来说很小的间隙,将电荷量Q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布在金属丝上,求圆心O处的电场强度.
正确答案
解析
解:据对称性知,带电圆环在圆心O处的合场强为0,所以补上缺口部分在圆心0处产生的场强与原缺口环在圆心0处的场强大小相等方向相反.
又因为相对圆弧来说很小的间隙,所以原来缺口的带电环所带电荷的密度为:ρ=
所以补上的金属带电荷,且可视为点电荷:Q‘=ρd=
所以在0处产生的场强为:E'==9.0×
,方向由AB中点指向0.
所以带电圆弧在圆心0 处产生的场强为E=9.0×10-2N/C,方向由o指向AB的中点.
答:圆心处的场强为9.0×10-2N/C,方向由o指向AB的中点.
在电场中某点放入电量为q的试探电荷时,测得该点电场强度为E,若在该点放入电量为q′=-2q 的试探电荷时测得电场强度为E′,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:电场强度的定义式为E=,运用的比值法定义,定义出的E与F、q无关,即电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定,改变试探电荷的电量和电性,同一点的场强不变.故E′=E.
故选:D
如图所示,在水平向左的匀强电场中,一根细线一端系一个质量为m的带正电的小球,另一端固定在O点.现在让细线水平绷直,小球从A点由静止开始摆下,小球能达到并通过最低点B.则小球在最低点B处细线的拉力可能是( )
正确答案
解析
解:根据动能定理得,mgL-qEL=,在最低点有:
,联立两式得,T=3mg-2qE.知拉力小于3mg,因为重力大于电场力,所以拉力大于mg.故B、C正确,A、D错误.
故选BC.
在同一直线上依次有A、B、C三点,且BC=3AB,在A点固定一个带正电的小球,在B点引入电量为2.0×10-8C的试探电荷,其所受电场力为2.0×10-6N.将该试探电荷移去后,B点的场强为______,C点的场强为______.如果要使B点的场强为零,可能在C点放一个电量是A点处带电小球的电量的______倍的______电荷.
正确答案
100N/C
6.25N/C
9
正
解析
解:由电场强度公式知,B点的场强为:EB==
N/C=100N/C;
根据点电荷电场强度公式,E=k可知,带正电的小球在C点场强为 EC=
,而带正电的小球在B点场强为:EB=k
;
据题有:rAC=4rAB;
因此解得:EC==
×100=6.25N/C;
要使B点的场强为零,可在C点放一个带正电小球,设其带电量为Q′,使其在B点的电场强度与A球在B点的电场强度的大小相等,方向相反,
因BC=3AB,则有:k=k
,
解得:Q′=9Q;
故答案为:100N/C,6.25N/C,9,正;
在电场中的a点放一检验电荷+q,它受到的电场力大小为F,方向水平向右,则a点的场强大小为Ea=,方向水平向右,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:据题意可知,该点的场强方向水平向右;电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关;场强公式E=,是采用比值法下的定义,所以在该点放置不同的检验电荷,该点的场强不变;当在该点放负电荷时,据场强方向的规定知,电场力的方向与场强的方向相反,即电场力的方向水平向左,故ABC错误,D正确.
故选:D.
把一个试探电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A 点,若试探电荷q=-2.0×10-8C,它所受的电场力F=4.0×10-3N,方向指向Q,A点距Q的距离为r=0.30m,求
(1)A点的电场强度;
(2)点电荷Q的电荷量和电性(K=9.0×109Nm2/C2).
正确答案
解:(1)据场强公式:E==
N/C=2×105N/C
据场强方向的规定知,场强方向在A点由Q指向A.
(2)据检验电荷所受电场力的方向指向Q和场强方向的规定可知点电荷Q为正电荷.
再据点电荷的场强公式E=得:
Q==
C=2.0×10-6C
答:(1)A点的电场强度2×105N/C,场强方向在A点由Q指向A;
(2)点电荷Q的电性为正电荷,电量为2.0×10-6C.
解析
解:(1)据场强公式:E==
N/C=2×105N/C
据场强方向的规定知,场强方向在A点由Q指向A.
(2)据检验电荷所受电场力的方向指向Q和场强方向的规定可知点电荷Q为正电荷.
再据点电荷的场强公式E=得:
Q==
C=2.0×10-6C
答:(1)A点的电场强度2×105N/C,场强方向在A点由Q指向A;
(2)点电荷Q的电性为正电荷,电量为2.0×10-6C.
电荷量为Q的点电荷置于真空中,电荷量为q的试探电荷放在与Q相距为r的P点,受到的静电力为F,则Q在P点产生的电场强度等于( )
正确答案
解析
解:ABD、q是试探电荷,它在P点所受静电力为F,根据电场强度的定义式可知,Q在P点产生的电场强度等于:E=,故AD错误,B正确.
C、电场是由电荷Q产生的,它在与Q相距为r的P点产生的电场强度为:E=,故C错误.
故选:B.
(2015秋•冷水江市校级期中)图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为( )
正确答案
解析
解:O点是三角形的中心,到三个电荷的距离为:r=×a×sin60°=
a,
三个电荷在O处产生的场强大小均为:E0=k
根据对称性和几何知识得知:两个+q在O处产生的合场强为:E1=k
再与-q在O处产生的场强合成,得到O点的合场强为:E=E1+E0=2k=2k
=
,方向由O指向C.
故选:B
以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解;A、某点的电场强度的方向就是处于该点的正电荷所受电场力的方向,与负电荷所受电场力的方向相反,故A正确.
B、电场强度是由电场本身决定,与试探电荷的有无,电性,所受电场力的大小、方向都无关,故B错误.
C、电势φ的大小与电场本身有关,与零电势的选取有关,而与与试探电荷的有无,电性无关,故C错误.
D、电场中两点的电势差,由电场本身决定,根据U=Ed可得在沿电场线方向上ab两点的距离越大,在场强不变的情况下,两点之间的电势差越大,故所谓两点不能是任意两点,只能是沿电场线方向的两点,故D错误.
故选A.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B电场强度反映了电场的力的性质,由电场本身决定,与试探电荷的电荷量、所受的静电力无关,所以不能说电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比.故A错误,B正确.
C、公式E=适用于任何静电场,而E=
只对于真空中点电荷产生的静电场适用.故C错误.
D、由E=分析可知,当试探电荷带正电时,电场强度E与电场力F方向相同,若是负电荷,则方向与其相反.故D正确.
故选:BD.
(2015秋•蓟县期中)在电场中某点有一个电量为2.0×10-9的正点电荷,它受到的电场力大小为1.0×10-3,则该点的电场强度大小为( )
正确答案
解析
解:根据E=得:
E=N/C=5×105N/C.故A正确、BCD错误.
故选:A.
电场的基本性质是对放入其中的电荷有______的作用,放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=______(用F、q表示).
正确答案
力
解析
解:电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=.
故答案为:力,.
关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,则知电场强度E与F、q无关,由电场本身决定,E并不跟F成正比,跟q成反比,故A错误;
B、场强由电场本身决定,与放入电场的试探电荷无关,故B正确.
C、场强与有无试探电荷无关,电场中某一点不放试探电荷时,该点场强不变,故C错误.
D、E=k是点电荷的电场强度,其中Q是产生电场的场源电荷,故D错误.
故选:B
真空中有一静电场,在电场中的P点放一电量为6×10-8C的试探电荷,它受到的电场力为3×10-5N,则P点的场强大小为______N/C.
正确答案
500
解析
解:P点的场强为:E==
N/C=500N/C
故答案为:500;
真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为8×10-9C的试探电荷,它受到的电场力为4×10-5N,求:
(1)P点的场强为多少?如果把这个试探电荷取走,P点的电场强度变为多少?
(2)把试探电荷的电量减小为2×10-9C,则试探电荷所受到的电场力大小为多少牛顿?
正确答案
解:(1)P点的场强为:E=.
把这个试探电荷取走,P点的电场强度不变,仍然为5000N/C.
(2)电场力为:F=qE=2×10-9×5000N=1×10-5N.
答:(1)P点的场强为5000N/C.果把这个试探电荷取走,P点的电场强度不变.
(2)试探电荷所受到的电场力大小为1×10-5N.
解析
解:(1)P点的场强为:E=.
把这个试探电荷取走,P点的电场强度不变,仍然为5000N/C.
(2)电场力为:F=qE=2×10-9×5000N=1×10-5N.
答:(1)P点的场强为5000N/C.果把这个试探电荷取走,P点的电场强度不变.
(2)试探电荷所受到的电场力大小为1×10-5N.
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