- 电场:电流
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在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=,那么下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:电场强度与放入电场中的试探电荷无关,无论有无放入检验电荷、检验电荷的电量如何,电场强度不变.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
如图所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r.两点电荷连线的中点O处的电场强度大小为______.
正确答案
解:正负点电荷单独存在时,在中点处产生的电场强度都为 E1=E2=k=
,且方向都沿着两者的连线,指向负电荷,故中点O的合场强为:
E=E1+E2=,方向由O指向B
故答案为:.
解析
解:正负点电荷单独存在时,在中点处产生的电场强度都为 E1=E2=k=
,且方向都沿着两者的连线,指向负电荷,故中点O的合场强为:
E=E1+E2=,方向由O指向B
故答案为:.
在电场中某点放一个电荷量为4库仑的点电荷,该点电荷受到的静电力是20N,则该处的电场强度是多大?若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,则该处的电场强度又是多大?
正确答案
解:由题,点电荷q=4C,所受静电力F=20N,则该处的电场强度是E==5N/C.
若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,则该处的电场强度不变,仍是5N/C.
答:该处的电场强度是5N/C,若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,该处的电场强度仍是5N/C.
解析
解:由题,点电荷q=4C,所受静电力F=20N,则该处的电场强度是E==5N/C.
若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,则该处的电场强度不变,仍是5N/C.
答:该处的电场强度是5N/C,若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,该处的电场强度仍是5N/C.
(2015秋•广州期末)比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列物理量的表达式用比值法定义的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度与放入电场中的电荷无关,所以E=属于比值定义法.故A正确.
B、电场中的电势定义式,φ=,属于比值定义法.故B正确.
C、电容C由本身的性质决定,与所带的电荷量及两端间的电势差无关.所以C=属于比值定义法.故C正确.
D、根据欧姆定律I=,可知,电流I与电压U成正比,与电阻R成反比,不属于比值定义法,故D错误.
故选:ABC.
如图所示,a,b,c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a,b两点的电势分别为φa=9V,φb=3V,则下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若该电场是匀强电场,则在c点处的电势为φc==
V=6V,若该电场不是匀强电场,则在c点处的电势为φc≠6V.故A错误.
B、一条电场线,无法判断电场线的疏密,就无法判断两点场强的大小,所以a点处的场强Ea不一定小于b点处的场强Eb.故B错误.
CD、根据正电荷在电势高处电势能大,可知正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定减小,而由能量守恒得知,其动能一定增大.故C错误,D正确.
故选:D.
一个带负电的小球质量4×10-4kg,带电量大小为4×10-3C,用一条绝缘丝线悬挂在电场中O点,静止丝线与竖直方向的夹角θ=30°,如图所示,则小球所在位置的电场强度最小为______,方向为______.
正确答案
1T
方向与水平成30°指向右下方
解析
解:小球受到三个力作用:重力mg、电场力F和细线的拉力T,根据平衡条件得知:F和T的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出电场力在三种不同方向下合成图如图,可以看出,当电场力F与细线的拉力T垂直时,电场力最小,此时电场力的方向与竖直方向的夹角为60°,则电场强度的方向与竖直方向的夹角为60°时,电场强度最小.
由图求出电场力的最小值为
Fmin=mgsin30°
又Fmin=qEmin,得
Emin==
T=1T,方向与水平成30°指向右下方.
故答案为:1T,
把一个电量q=5×10-9C的正电荷放在电场中的A点,测得受到的电场力大小为5×10-4N,方向水平向右,则A点的场强是______N/C,方向______,若将该正电荷移走,A点场强为______N/C.
正确答案
1.0×105
向右
1.0×105
解析
解:根据电场强度的定义式E=可得A点的电场强度E=
=
=105N/C,且场强的方向水平向右;
由于电场强度E与试探电荷的有无、电荷量的大小无关,故将该正电荷移走后,A点场强仍为1.0×105N/C.
故本题的答案为:1.0×105N/C;向右;1.0×105N/C.
如图所示是匀强电场中的一组等势面.若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则该电场的场强为______V/m,到A点距离为1.5cm的P点电势为______V.
正确答案
577
-2.5
解析
解:根据电场线与等势线垂直,并且由高电势指向低电势,作出电场线的分布情况如图所示.
场强的大小 E=V/m
P点到B点的距离为 x=0.5cm=0.005m,P点的电势 φp=-Exsin60°=-577×0.005×sin60°V≈-2.5V
故答案为:577;-2.5
一质量为m、电荷量为一q的点电荷,放在半径为R的圆环中心,圆环上带有总电荷量为Q的均匀分布的正电荷.如图所示,过O点建立与圆环面垂直的x轴,若将-q沿x轴移动△x距离达P点后由静止释放,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、正电荷在O点和无穷远的场强都为零,故沿x轴正向,场强先增加后减小,由于不知△x处场强是否最大,所以没法判断加速度的大小变化,A错误;
B、正电荷在O点和无穷远的场强都为零,在x轴正向的场强方向沿x轴向右,在x轴负向的场强沿x轴向左,故负电荷刚释放时电场力先做正功,速度增大,到O点时最大,随后电场力做负功,速度减小到零后再反向增大再减小,这样周期性变化,B正确;
C、带电圆环Q的电场中距0点x处电场强度E=,无法判断场强的最大位置,C错误;
D、由B分析知电场力先做正功后做负功,再做正功再做负功,所以电势能先减小再最大,再减小再最大,D错误;
故选:B
电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4N,方向向右,则该点的场强为______N/c,方向______.若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向向左,则这个电荷的电量大小为______C,是______(填正或负)电荷.
正确答案
200
向右
1×10-6C
负
解析
解:A点的场强E==
N/C=200N/C,方向:向右.
把另一电荷放在该点时,场强不变.由F′=q′E得
q′==
C=1×10-6C
因电场力方向与场强方向相反,则该电荷带负电荷.
故本题答案是:200;向右;1×10-6C;负
点电荷A电量为Q,在其电场中的P点放置另一电量为q的点电荷B,下面关于P点的场强的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:根据电场强度定义得r处的场强大小为E=,
根据点电荷的场强公式得E=,Q为场源电荷的电量,
A、若将A的电量加倍,则P点的场强加倍,故A正确;
B、若将B的电量加倍,则P点的场强仍不变,故B错误;
C、若改变A的电性,则P点的场强反向,故C正确;
D、若改变B的电性,则P点的场强方向不变,但电荷B受到的电场力方向相反,故D错误;
故选:AC.
(2015秋•厦门校级期中)下列关于电场力的性质和能的性质叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场中两点间的电势差U由电场本身决定,与电场力做功和被移动电荷的电荷量无关,故A错误.
B、电势能是电场和放入电场中的电荷共同具有的,由公式Ep=qφ知,在电场中确定的一点放入电荷的电量越大,电势能不一定越大,还与该电荷的电性和电势的正负有关,故B错误.
C、从点电荷场强计算式E=k分析,可知库仑定律表达式F=k
中k
是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,故C错误.
D、E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量,运用比值法定义,它适用于任何电场,故D正确.
故选:D
(2015秋•辽源期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在点电荷Q的电场中,以Q为球心、r为半径的球面上各点的电场强度大小相同,方向不同,故A错误;
B、磁感线最密集的地方,磁场的强度最强,反之磁场最弱.并不是沿磁感线方向磁场减弱.故B错误;
C、如果运动电荷的运动方向与磁场方向平行时,电荷不受洛伦兹力,该处磁感应强度不一定为零.故C正确;
D、电荷在某处不受电场力作用,则说明该点的电场强度一定为0.故D错误;
故选:C
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当带电体之间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小、形状和电荷的分布对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷.故A正确.
B、正点电荷在电场中受力方向就是该点的电场强度方向,而电场强度方向与负电荷所受的电场力方向相反,故B错误.
C、由F=qE可知,电场力为零,则该点电场强度一定为零,故C正确.
D、在以点电荷Q为圆心的圆周上,场强大小相等,但方向不同,所以场强不同,故D错误.
故选:AC.
如图所示,一个点电荷Q在坐标轴x上某个位置,A、B、C是坐标轴上的三点.在A点放一个带正电的检验电荷,在B点放一个带负电的检验电荷,两个检验电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,A、B处检验电荷所受电场力的大小跟它所带电量的关系图象分别如图中直线a、b所示.则
(1)根据图象判断A、B哪点的电场强度大?求出B点的电场强度的大小和方向;
(2)试判断点电荷Q所在的大致位置及电性;
(3)若将一电子从C向A运动,那么该电子所受的电场力将如何变化?
正确答案
解:(1)由图可知,B点的电场强度N/C,方向指向x负方向.同理A点的电场强度EA=40N/C,方向指向x正方向.
所以A点的场强较大.
(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据AB场强的大小可以判定,离A更近一些;根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.
(3)点电荷Q应位于A、B两点之间,该点电荷带负电.将一电子从C向A运动,离电荷越来越近,故电场力越来越大;又因为都是负电荷,它们之间的作用是 排斥力,即该电子所受的向右的电场力将越来越大.
答:(1)根据图象判断A点的电场强度大,B点的电场强度的大小2.5N/m,方向向左;
(2)点电荷Q所在的大致位置在AB之间,离A更近,带负电;
(3)若将一电子从C向A运动,那么该电子所受的向右的电场力将越来越大.
解析
解:(1)由图可知,B点的电场强度N/C,方向指向x负方向.同理A点的电场强度EA=40N/C,方向指向x正方向.
所以A点的场强较大.
(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据AB场强的大小可以判定,离A更近一些;根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.
(3)点电荷Q应位于A、B两点之间,该点电荷带负电.将一电子从C向A运动,离电荷越来越近,故电场力越来越大;又因为都是负电荷,它们之间的作用是 排斥力,即该电子所受的向右的电场力将越来越大.
答:(1)根据图象判断A点的电场强度大,B点的电场强度的大小2.5N/m,方向向左;
(2)点电荷Q所在的大致位置在AB之间,离A更近,带负电;
(3)若将一电子从C向A运动,那么该电子所受的向右的电场力将越来越大.
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