- 电场:电流
- 共19537题
下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度的定义式:E=适用于任何电荷产生的电场.故A正确;
B、点电荷的电场强度的计算式:E=k中,Q是场源电话的电荷量.故B正确.
C、公式E=适用匀强电场.故C正确.
D、由U=Ed可知,E是矢量,d是矢量,则U是标量.故D错误.
本题选择错误的,故选:D.
如图所示,一带正电的长细直棒水平放置,带电细直棒在其周围产生方向向外辐射状的电场,场强大小与直棒的距离成反比.在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B,A、B所带电荷量分别为+q和+4q,A球距直棒的距离为a,两个球恰好处于静止状态.不计两小球之间的静电力作用,则下列说法正确是( )
正确答案
解析
解:A、整体对A与B受力分析,因两个球恰好处于静止状态,且场强大小与直棒的距离成反比,
设极板对A点的电场力为F1,则有:F1+2F1=2mg;
解得:F1=
因此A点的电场强度大小为E1=,且是B点电场强度的两倍,故A错误;
B、对A受力分析,重力,电场力,及细线的拉力,
根据平衡条件,则有:细线上的张力大小T=mg-=
,故B正确;
C、当剪断细线瞬间,根据牛顿第二定律,结合细线的拉力为,
则有:A、B两球的加速度大小均为g,故C正确;
D、剪断细线后,A、B两球的合力,随着电场力不同,而不同,则速度也不可能同时达到最大值,故D错误;
故选:BC.
对电场强度公式E= 有几种不同理解,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、E=真空中点电荷产生的电场强度计算式,只适用于点电荷产生的电场,不是任何带电体激发的电场都能用此公式计算场强E,故A错误.
B、以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强大小相等,但方向不同,电场强度是矢量,有大小和方向,所以场强不同,故B错误.
C、场强公式E= 是根据E=
和库仑定律推导出来的,只适用于点电荷,当r→0时,带电体不能看成点电荷,此公式就不适用,所以得不到E→∞.故C错误.
D、当r→∞时,也就是距离场源电荷距离很远,所以E→0,故D正确.
故选:D.
关于电场、电场强度下列说法正确的是( )
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,适用于任何电场,故A错误.
B、E=是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的场源电荷,故B正确.
C、E=是匀强电场中场强和电势差的关系式,d为两点间沿电场线方向的距离,该公式只适用于匀强电场,故C错误.
D、电场是一种物质,与重力场相似,它会对放入其中的电荷产生力的作用,故D正确.
故选:BD
等量异号点电荷,固定在绝缘水平面上A、B两点,相距2a,如图所示,已知A处电荷带正电,B处电荷带负电,电荷量绝对值都为Q,(静电力常数为k)则
(1)两点电荷连线中点O处的电场强度大小为多少?方向如何?
(2)距两点电荷距离相等的点的电场强度多大?方向如何?
正确答案
解:(1)在O点,A、B两电荷产生的电场强度大小相同,
,
故,方向由A指向B.
(2)在距离A、B等距离为a的另一点C,则由点电荷电场强度公式得:
故由几何关系及适量合成法则得,合场强为:E=,方向由A指向B
答:(1)两点电荷连线中点O处的电场强度大小为,方向由A指向B.
(2)与两点电荷距离都为a的点的电场强度为,方向由A指向B.
解析
解:(1)在O点,A、B两电荷产生的电场强度大小相同,
,
故,方向由A指向B.
(2)在距离A、B等距离为a的另一点C,则由点电荷电场强度公式得:
故由几何关系及适量合成法则得,合场强为:E=,方向由A指向B
答:(1)两点电荷连线中点O处的电场强度大小为,方向由A指向B.
(2)与两点电荷距离都为a的点的电场强度为,方向由A指向B.
如图所示,水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连,两极板间距离d=10cm.距下板4cm处有一质量m=0.01g的不带电小球由静止落下.小球和下极板碰撞间带上了q=1.0×10-8C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电量为Q=1.0×10-6C.如果小球和下板碰撞时没有机械能损失(即速度的大小不变),(取g=10m/s2)试求:
(1)该电容器极板间的电场强度多大?
(2)该电容器的电容多大?
正确答案
解:(1)根据v2=2gh得,
根据v2=2ah′得,
根据牛顿第二定律得:
解得.
答:该电容器极板间的电场强度为5.0×103V/m.
(2)U=Ed=5×103×0.1V=500V
C=.
答:该电容器的电容为2000pF.
解析
解:(1)根据v2=2gh得,
根据v2=2ah′得,
根据牛顿第二定律得:
解得.
答:该电容器极板间的电场强度为5.0×103V/m.
(2)U=Ed=5×103×0.1V=500V
C=.
答:该电容器的电容为2000pF.
真空中有一个电场,在这个电场中的某一点A点放入电荷量为q点电荷,它受到的电场力为F,则A点处的电场强度的大小等于______,如果在A点放一个电荷量为2q的点电荷,它受到的电场力为______,此时,A点的电场强度的大小为______.
正确答案
2F
解析
解:已知放入电场中的点电荷q和它所受的电场力F,则A点处的电场强度的大小为 E=.
如果在A点放一个电荷量为2q的点电荷,A点的电场强度不变,仍为E=,由F=qE可得该电荷所受的电场力为 2F.
故答案为:,2F,
.
关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度处处相等的区域是匀强电场,沿电场线的方向电势降低,电势不一定处处相等.故A错误;
B、小段通电导线在某处若不受磁场力,是导线与磁场垂直,则此处不一定无磁场.故B错误;
C、电场强度的定义式E=适用于任何电场.故C正确;
D、根据左手定则,磁感应强度的方向与置于该处的通电导线所受的安培力方向垂直.故D错误.
故选:C
如图,已知平行板电容器两极板间距离d=6mm,充电后两极板电势差UAB=180V.若它的电容为3微法,且P到A板距离为1mm.求:
(1)每一极板带电量;
(2)两板间的电场强度;
(3)一个电子从B板由静止出发到P点获得的动能.
正确答案
解:(1)由C=得,Q=CU=3×10-6×180C=5.4×10-4C
(2)两板间的电场强度E=N/C
(3)P与下板间的电势差为UPB=EdPB=3×104N/C×(6-1)×10-3V=150V
下板的电势差,电场线向下,P点的电势高于零,所以P点的电势φ=UPB=150V
电子从B板出发到P,电场力对电子做正功,根据动能定理得
Ek-0=eU
解得,Ek=150eV
答:(1)每一板的带电荷量为5.4×10-4C;(2)两板间的电场强度是3×104N/C;(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能是150eV.
解析
解:(1)由C=得,Q=CU=3×10-6×180C=5.4×10-4C
(2)两板间的电场强度E=N/C
(3)P与下板间的电势差为UPB=EdPB=3×104N/C×(6-1)×10-3V=150V
下板的电势差,电场线向下,P点的电势高于零,所以P点的电势φ=UPB=150V
电子从B板出发到P,电场力对电子做正功,根据动能定理得
Ek-0=eU
解得,Ek=150eV
答:(1)每一板的带电荷量为5.4×10-4C;(2)两板间的电场强度是3×104N/C;(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能是150eV.
真空中存在一点电荷产生的电场,其中a、b两点的电场强度方向如图所示,a点的电场方向与ab连线成60°,b点的电场方向与ab连线成30°.另一带正电粒子以某初速度只在电场力作用下由a运动到b.以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、a点到O点的距离Ra=Labcos60°=Lab,b点到O点距离Rb=Lbcos30°=
Lab,
根据点电荷的场强公式E=
可得:=
=3;故Ea=3Eb
在正点电荷的周围越靠近场源电势越低,故有φa>φb,故A正确,B错误.
C、带正电粒子在电场力作用下由a运动到b,电场力先做负功,后做正功,因φa>φb,则电场力做的总功为正,所以电势能减小,即Epa>Epb,而动能增加,即为Eka<Ekb,故C错误,D正确;
故选:AD.
如图所示,质量为m=2×10-3kg的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点,若施加一个方向沿水平向左、大小为E=104N/C匀强电场,小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ=37°,求
(1)带电小球带正电还是负电?
(2)带电小球所带的电量q的大小;
(3)若要使小球静止在图示位置,则所加的匀强电场的最小值为多少?方向如何?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
解:
(1)由于带电小球所受电场力方向向左,电场线方向也向左,则小球带正电.
(2)分析小球的受力情况,作出力图如下左图,根据平衡条件得
(3)根据三角形定则得到,当电场力与线的方向垂直向上时,电场力最小,电场强度最小.由平衡条件得
由于小球带正电,所以电场强度方向也垂直细线向上.
答:(1)带电小球带正电.
(2)带电小球所带的电量q的大小是1.5×10-6C;
(3)若要使小球静止在图示位置,所加的匀强电场的最小值为8×103N/C,方向垂直细线向上..
解析
解:
(1)由于带电小球所受电场力方向向左,电场线方向也向左,则小球带正电.
(2)分析小球的受力情况,作出力图如下左图,根据平衡条件得
(3)根据三角形定则得到,当电场力与线的方向垂直向上时,电场力最小,电场强度最小.由平衡条件得
由于小球带正电,所以电场强度方向也垂直细线向上.
答:(1)带电小球带正电.
(2)带电小球所带的电量q的大小是1.5×10-6C;
(3)若要使小球静止在图示位置,所加的匀强电场的最小值为8×103N/C,方向垂直细线向上..
在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心、r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d是相互垂直的两条直线(其中一条沿竖直方向)和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在a点恰好平衡(如图所示).求:
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?
(2)试探电荷+q放在b点时,受力Fb的大小、方向如何?
正确答案
解:(1)由题意可知试探电荷受到点电荷的电场力为:
F1=,方向向上
试探电荷受到匀强电场的力为:
F2=qE,且F1=F2,方向相反.
故,E==
,场强方向沿ab方向.
(2)试探电荷放在b点
Eb=+E=2
,
Fb=2,方向沿ab方向.
答:(1)匀强电场场强E的大小为、方向沿ab方向.
(2)试探电荷+q放在b点时,受力Fb的大小为、方向沿ab方向.
解析
解:(1)由题意可知试探电荷受到点电荷的电场力为:
F1=,方向向上
试探电荷受到匀强电场的力为:
F2=qE,且F1=F2,方向相反.
故,E==
,场强方向沿ab方向.
(2)试探电荷放在b点
Eb=+E=2
,
Fb=2,方向沿ab方向.
答:(1)匀强电场场强E的大小为、方向沿ab方向.
(2)试探电荷+q放在b点时,受力Fb的大小为、方向沿ab方向.
(2015秋•遂宁校级期中)以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式E=是电场强度的定义式,场强的大小是由电场本身决定的,与电荷受到的电场力无关.故A错误;
B、电场中两点之间的电势差由电场本身以及两点的位置决定,与q无关,故B错误;
C、在Uab=Ed中,d是沿着电场线方向的距离,所以匀强电场中的任意两点a、b间的距离大,则两点间的电势差不一定越大,故C错误.
D、公式C=是电容器的电容的定义式,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关.故D正确.
故选:D
关于场强和电势,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式E=,是比值定义法,E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比.故A错误.
B、由U=Ed可知,匀强电场中E恒定,任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比.故B错误.
C、场强与电势没有直接关系.场强为零的地方,电势不一定为零.故C正确.
D、只要电场力做正功,电势能一定减小,即它一定从电势能大的地方移动到电势能小的地方.故D正确.
故选CD
(2015秋•山西期中)质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角θ=30°.当空间加沿MN方向的匀强电场时,两小球平衡时如图乙所示,线与竖直方向夹角也是θ=30°.重力加速度为g,静电力常量为k.求:
(1)B小球的带电量;
(2)匀强电场的电场强度.
正确答案
解:(1)设B小球的带电量为Q.
由乙图可知,A受电场力向左,沿电场方向,故A球带正电,故B球一定带负电
甲图中,两小球相距 r=2l-2lsin30°=l
由A球受力平衡可得:mgtanα=k
解得:Q=l.
(2)外加电场时,两球相距d′=2l+2lsin 30°=3l
根据A球受力平衡可得:EQ-k=mgtanα
解得:E=.
答:(1)B小球的带电量是l;
(2)匀强电场的电场强度是.
解析
解:(1)设B小球的带电量为Q.
由乙图可知,A受电场力向左,沿电场方向,故A球带正电,故B球一定带负电
甲图中,两小球相距 r=2l-2lsin30°=l
由A球受力平衡可得:mgtanα=k
解得:Q=l.
(2)外加电场时,两球相距d′=2l+2lsin 30°=3l
根据A球受力平衡可得:EQ-k=mgtanα
解得:E=.
答:(1)B小球的带电量是l;
(2)匀强电场的电场强度是.
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