- 电场:电流
- 共19537题
有一平行板电容器,对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时,电容器极板间( )
正确答案
解析
解:因通电后断开,故两板上的带电量不变;增加d,则C减小,则电势差U增大;
由公式可得:U=,则电场强度:E=
=
,故E与d无关,故电场强度不变;
故选:A.
(2015秋•舒城县校级月考)如图所示,匀强电场中三点A、B、C是三角形的三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°BC=
,已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个带电荷量q=-2×10-6C的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加1.2×10-5J,由B移到C的过程中,电场力做功6×10-6J,求:
(1)A、C两点的电势差UAC
(2)该电场的场强E.
正确答案
解:(1)由A到B过程中,
由B到C过程中,
所以点电荷由A到C过程中,WAC=WAB+WBC=-6×10-6J
据U=得:
(2)UAB==6V
所以AB中点D与C是等势点,连接CD是等势线,据电场线与等势线垂直,故场强从A指向B.
所以场强为:
方向:由A指向B
答:(1)A、C两点的电势差UAC为3V(2)该电场的场强E为1V/M,方向由A指向B.
解析
解:(1)由A到B过程中,
由B到C过程中,
所以点电荷由A到C过程中,WAC=WAB+WBC=-6×10-6J
据U=得:
(2)UAB==6V
所以AB中点D与C是等势点,连接CD是等势线,据电场线与等势线垂直,故场强从A指向B.
所以场强为:
方向:由A指向B
答:(1)A、C两点的电势差UAC为3V(2)该电场的场强E为1V/M,方向由A指向B.
将一电荷量为2×10-5C的试探电荷放在空间某电场中的P点处,所受的电场力的大小为2×10-2N,则P点的电场强度的大小为多少?若将在P点的试探电荷换成电荷量为-6×10-5C的点电荷,则该点电荷所受到的静电力是多大?
正确答案
解:由E=得P点的电场强度的大小为:
E==1000N/C
在该点放电荷量为-6×10-5C的点电荷,该点的电场强度不变,则该电荷所受的电场力大小为:
F1=q1E=6×10 -5×1000N=6×10-2N
答:P点的电场强度的大小为 1000N/C.在该点放电荷量为-6×10-5C的点电荷,该电荷所受的电场力大小为6×10-2N.
解析
解:由E=得P点的电场强度的大小为:
E==1000N/C
在该点放电荷量为-6×10-5C的点电荷,该点的电场强度不变,则该电荷所受的电场力大小为:
F1=q1E=6×10 -5×1000N=6×10-2N
答:P点的电场强度的大小为 1000N/C.在该点放电荷量为-6×10-5C的点电荷,该电荷所受的电场力大小为6×10-2N.
一带点导体如图所示,已知其表面的电场强度EA=100N/C,EB=1N/C,一点电荷q在电场力的作用下第一次从A点由静止释放到无穷远处,第二次从B点由静止释放到无穷远处.两处初始的加速度之比aA:aB=______,两次的末速度大小之比vA:vB=______.
正确答案
100:1
1:1
解析
解:因为E=,则F=qE,知电荷在A、B两点所受的电场力之比为100:1,根据牛顿第二定律知,加速度之比为100:1.
带负电的导体表面是等势面,即A、B两点的电势相等,与无穷远间的电势差相等,根据qU=mv2,知末速度相等,即末速度之比为1:1.
故答案为:100:1,1:1.
真空中,两个等量异种点电荷电量数值均为q,相距为r,两点电荷连线中点处的电场强度的大小为( )
正确答案
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,则合场强E=
.故D正确、ABC错误.
故选:D.
下列各量中,与检验电荷无关的量是( )
正确答案
解析
解:电场强度E=和电势 φ=
分别从力和能量的角度来描述电场的,均是采用比值定义法定义的,它们的大小均与电量无关,由电场本身决定的,与检验电荷无关,而电场力做功、电势能EP和电场力F均与电荷有关,故A正确,BCD错误.
故选:A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据胡克定律F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的弹性形变量x成正比,故A正确.
B、弹簧的劲度系数k由弹簧本身的性质决定,与弹力F和弹簧的形变量x无关,故B错误.
C、滑动摩擦系数μ由接触面的材料、粗糙程度等因素决定,与压力FN和摩擦力Ff无关.故C错误.
D、E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,电场强度E由电场本身决定,与试探电荷无关.故D错误.
故选:A.
图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,P点的电场强度的大小为E.下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,EF的合理表达式应为( )
正确答案
解析
解:场强的单位为N/C,k为静电力常量,单位为Nm2/C2,σ为单位面积的带电量,单位为C/m2,则2πkσ表达式的单位即为N/C,故各表达式中其它部分应无单位,故可知A肯定错误;
当x=0时,此时要求的场强为O点的场强,由对称性可知EO=0,而C项x=0时,E=4πkσ,故C错误;
当x→∞时E→0,而D项中E→4πκσ,故D项错误;所以正确选项只能为B;
故选:B.
如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直.则( )
正确答案
解析
解:A、正点电荷Q在A点的电场强度大小E′=,而匀强电场在A点的电场强度大小为E,因方向相互垂直,根据矢量的合成法则,则有A点的场强大小为
,故A正确;
B、同理,点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同,因此B点的场强大小为E+k,故B错误;
C、当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,且大小相等时,则D点的电场强度大小可以为零,故C错误;
D、根据矢量的合成法则,结合点电荷电场与匀强电场的方向,可知,A、C两点的电场强度大小相等,而方向不同,故D错误;
故选:A.
如图所示,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°.电荷量相等,符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1,若将N点处的点电荷移到P点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )
正确答案
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=
,故C正确,ABD错误.
故选:C.
(2015秋•岳阳校级期中)将一个电荷量为q=10-10C的负试探电荷放在电场中A点时,测得该试探电荷受到的电场力的大小为F=10 -8N、方向向右,则A点处的电场强度为( )
正确答案
解析
解:A点处的电场强度大小为:E==
=100N/C
电场强度方向与负电荷受到的电场力方向相反,即向左.
故选:B
如图所示,在真空中有一与x轴平行的匀强电场,一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于xoy平面内的A点,A点与原点O相距L,OA与x轴方向的夹角为θ,已知电子电量q=-1.6×10-19C,电子质量m=9×10-31kg,初速度v0=1×107m/s,O与A间距L=10cm、θ=30°.求匀强电场的场强大小和方向.
正确答案
解:由题,匀强电场方向平行于x轴,电子进入电场后类平抛运动,电子要到达A点,电场强度方向必须沿x轴负方向.
将电子的运动分解为:水平和竖直两个方向,水平方向电子做匀加速直线运动,竖直方向做匀速直线运动.
竖直方向:Lsinθ=v0t,得到t= ①
水平方向:加速度a=,Lcosθ=
=
②
将①代入②得
E=
代入解得E≈3.9×104V/m,方向沿x轴负方向
答:匀强电场的场强大小是3.9×104V/m,方向沿x轴负方向.
解析
解:由题,匀强电场方向平行于x轴,电子进入电场后类平抛运动,电子要到达A点,电场强度方向必须沿x轴负方向.
将电子的运动分解为:水平和竖直两个方向,水平方向电子做匀加速直线运动,竖直方向做匀速直线运动.
竖直方向:Lsinθ=v0t,得到t= ①
水平方向:加速度a=,Lcosθ=
=
②
将①代入②得
E=
代入解得E≈3.9×104V/m,方向沿x轴负方向
答:匀强电场的场强大小是3.9×104V/m,方向沿x轴负方向.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、场强反映电场本身的性质,由电场本身决定,与检验电荷无关,故A错误.
B、E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,则E与F、q无关,故B正确.
C、电场中某点的场强方向与正检验电荷受到的电场力方向相同,与负检验电荷受到的电场力方向相反.故C错误.
D、公式E=适用于任何电场,而公式E=k
只适用于点电荷的电场,故D错误.
故选:B.
一个很小的小球带有电量Q,在距离球心r=0.3m处的A点放置了一个试探电荷,它的带电量为q=-1×10-10C,q 受到的电场力为F=1×10-8N,方向指向带电小球Q的球心.求:
(1)A点的场强的大小和方向
(2)如果从A点取走试探电荷q,A点场强大小和方向如何?
(3)带电小球的电量Q是正的还是负的?等于多少?
正确答案
解:(1)A点的场强的大小为:E==
N/C=100N/C,方向:球心→A.
(2)如果从A点取走q,A点场强大小和方向都不变,E=100N/C,方向从球心→A.
(3)根据E=k得:Q=
代入解得:Q=1.0×10-9C,带正电.
答:(1)A点的场强的大小为100N/C,方向:球心→A.
(2)A点的场强的大小仍为100N/C,方向:球心→A.
(3)Q带正电,电量大小为1.0×10-9 C.
解析
解:(1)A点的场强的大小为:E==
N/C=100N/C,方向:球心→A.
(2)如果从A点取走q,A点场强大小和方向都不变,E=100N/C,方向从球心→A.
(3)根据E=k得:Q=
代入解得:Q=1.0×10-9C,带正电.
答:(1)A点的场强的大小为100N/C,方向:球心→A.
(2)A点的场强的大小仍为100N/C,方向:球心→A.
(3)Q带正电,电量大小为1.0×10-9 C.
如图所示,在匀强电场中,电量q=5.0×10-10C的正电荷,分别在平行于电场方向的平面内由A点运动到B点和由A点运动到C点,电场力做的功都为3.0×10-8J.已知△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=20cm.求
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)匀强电场场强E的大小和方向.
正确答案
解:(1)A、B两点间的电势差为:UAB==
V=60V
(2)由题知BC是等势面,根据电场线与等势面垂直,且指向电势较低的等势面,可知,匀强电场场强E的方向沿AC方向.且场强大小为:
E==
=375V/m
答:(1)A、B两点间的电势差是60V.
(2)匀强电场场强E的大小为375V/m,方向沿AC方向.
解析
解:(1)A、B两点间的电势差为:UAB==
V=60V
(2)由题知BC是等势面,根据电场线与等势面垂直,且指向电势较低的等势面,可知,匀强电场场强E的方向沿AC方向.且场强大小为:
E==
=375V/m
答:(1)A、B两点间的电势差是60V.
(2)匀强电场场强E的大小为375V/m,方向沿AC方向.
扫码查看完整答案与解析