- 电场:电流
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下列物理量中哪些与检验电荷无关?( )
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,而电势能EP和电场力F均与电荷有关,故CD错误,AB正确.
故选:AB.
在正电荷Q的电场中的P点放一点电荷,其电荷量为+q,P点距离Q为r,+q所受的电场力为F.则P点的电场强度为( )
正确答案
解析
解:+q是放入电场中的试探电荷,据电场强度的定义式可知,P点的电场强度为 E=.
又根据点电荷的场强公式得P点的电场强度为 E=k.故AD正确,BC错误.
故选:AD.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式E=是电场强度的定义式,运用比值法定义,E与F、q无关,故A错误.
B、公式E=k是点电荷场强的计算式,Q是场源电荷,则知点电荷电场中某点的电场强度与点电荷的电量Q成正比,与该点到点电荷的距离r的平方成反比.故B正确.
C、根据公式F=qE可知,电场力由场强和电荷量共同决定,点电荷q所受电场力与其带电量成正比,与其所在处的电场强度成正比.故C正确.
D、电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向就是正电荷在那点的受力方向,而电场强度与负电荷在那点的受力方向相反,故D错误.
故选:BC.
在某电场中的P点,放一带电量q=+3.0×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F=6.0×10-7N,方向水平向右,求:
(1)P点的场强大小和方向
(2)在P点放一电量为q2=+1.0×10-10C的检验电荷,求q2受到的电场力F2的大小.
正确答案
解:(1)P点的场强为:E==
N/C=2×103N/C
方向与负电荷受到的电场力方向相反,即水平向左
(2)q2受到的电场力为:F2=q2E=1.0×10-10×2.0×103N=2.0×10-7N
答:(1)P点的场强大小为2.0×103 N/C,方向水平向左;
(2)q2受到的电场力F2的大小为2.0×10-7 N,方向水平向左
解析
解:(1)P点的场强为:E==
N/C=2×103N/C
方向与负电荷受到的电场力方向相反,即水平向左
(2)q2受到的电场力为:F2=q2E=1.0×10-10×2.0×103N=2.0×10-7N
答:(1)P点的场强大小为2.0×103 N/C,方向水平向左;
(2)q2受到的电场力F2的大小为2.0×10-7 N,方向水平向左
把3×10-9C的正检验电荷放入电场中某点时,它所受到的电场力为6×10-7N,方向竖直向下,则该点的场强是______N/C,方向______;如果在该点放入一个3×10-9C的负检验电荷,该检验电荷受到的电场力大小为______N,方向______.
正确答案
200
竖直向下
6×10-7
竖直向上
解析
解:正试探电荷在P点所受的电场力方向竖直向下,则P点的电场方向竖直向下.
P点的电场强度
3×10-9C的负检验电荷受到的电场力大小:F=qE=3×10-9×200N=6×10-7N
负电荷受到的电场力的方向与电场强度的方向相反,所以是竖直向上.
故答案为:200;竖直向下;6×10-7;竖直向上
下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有( )
正确答案
解析
解:A、电场强度E=是用比值定义法得出的物理量,是从力角度研究电场的物理量,适用于任意电场,故A正确;
B、电场强度与电势差的关系公式U=Ed,仅仅适用于匀强电场,故B错误;
C、电场力做功与电势差的关系公式W=qU,反映了在电场中任意两点间移动电荷时,电场力做功与两点间电势差成正比,适用于任意电场,故C正确.
D、场强公式E=k是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到,反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系,只适用于点电荷的电场,故D错误;
故选:AC
下列说法中,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E与F、q无关,故A错误.
B、公式C=是电容的定义式,采用比值法定义,则知C与Q、U无关,故B正确.
C、Uab=Ed中d是两点沿电场线方向的距离,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,故C错误.
D、公式φ=是电势的定义式,采用比值法定义,则知φ与Ep、q无关,故D错误.
故选:B.
在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P,P点与q1的距离为r,把一个电量为q2的试探电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点的场强大小为( )
正确答案
解析
解:AB、电量为q2的试探电荷在P点所受的电静电力为F,根据电场强度的定义式得:P点电场强度的大小 E=.故A错误,B正确.
CD:电量为q1的点电荷是场源电荷,它在P点产生的电场强度的大小为 E=k.故C错误,D正确.
故选:BD.
下列关于电场强度的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式E=运用比值法定义,适用于任何电场,故A错误.
B、E=k是点电荷Q场强的计算式,则知在公式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;而k
是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小,故B正确.
C、E=运用比值法定义,E与F、q无关,由电场本身决定,故C错误.
D、由公式E=k可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),该电荷不能看成点电荷,该公式不再成立,因而得不到电场强度E为无穷大的结论.故D错误.
故选:B.
法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一,他在电磁学方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样,具有划时代的意义.正是他提出了电场的概念,关于静电场的相关概念,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值,即E=,与放入电场中的电荷无关,q变大,F变大,比值不变.故A错误.
B、电场强度与放入电场中的电荷无关,由电场本身性质决定,即使不放检验电荷,该点的场强也不为零.故B错误.
C、电场线与电荷的运动轨迹是两回事,只有当电场线是直线,且电荷的初速度为零,或初速度与电场线在同一直线上时,电荷才沿电场线运动.故C错误.
D、电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反.电场中某点的场强方向与放入电场中电荷无关.故D正确.
故选:D.
如图所示,用长为l的绝缘细线悬挂一带电小球,小球质量为m.现加一水平向右、场强为E的匀强电场,平衡时小球静止于A点,细线与竖直方向成θ角.
(1)求小球所带电荷量的大小;
(2)若将细线剪断,小球将在时间t内由A点运动到电场中的P点(图中未画出),求A、P两点间的距离;
(3)求A、P两点间电势差的.
正确答案
解:(1)对小球进行受力分析,根据平衡条件得
则有Eq=mgtanθ
(2)剪断细线后,小球受电场力和重力,它们的合力为F合,加速度为a
F合=
所以
A、P两点间的距离
(3)A、P两点间电势差的大小
即UAP=-.
答:(1)小球所带电荷量的大小是;
(2)小球将在A、P两点间的距离是;
(3)A、P两点间电势差是-.
解析
解:(1)对小球进行受力分析,根据平衡条件得
则有Eq=mgtanθ
(2)剪断细线后,小球受电场力和重力,它们的合力为F合,加速度为a
F合=
所以
A、P两点间的距离
(3)A、P两点间电势差的大小
即UAP=-.
答:(1)小球所带电荷量的大小是;
(2)小球将在A、P两点间的距离是;
(3)A、P两点间电势差是-.
(2015秋•兖州市期中)下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比,故A错误.
B、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,取决于电容器本身,容器的电容与所带电荷量、两极板间的电压无关,故B错误.
C、根据点电荷的场强公式E=知:电场强度只由场源电荷电量和该点在电场中的位置决定,故C正确.
D、据电势差的定义式UAB=,若WAB=-1J,q=1C,则知UAB=-1V,即带电量为1C正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B点的电势差为-1V,故D正确.
故选:CD.
如图所示,两个正的点电荷Q1、Q2相距9cm,Q1=2.0×10-8C,Q2=4.0×10-8C,在两个点电荷连线上有a、b两点,分别距Q1、Q2为3cm,由此可知a点场强的大小为______,方向为______;b点场强的大小为______,方向为______.
正确答案
2.25×105N/C
水平向左
4.125×105N/C
水平向右
解析
解:由点电荷的场强公式知:Ea=k+k
,代入数据可得a点场强大小为2.25×105N/C,方向水平向左;
同理可得b点场强的大小为:Eb=k+k
=4.125×105N/C,方向水平向右.
答案为:2.25×105N/C,水平向左,4.125×105N/C,水平向右.
下列关于场强的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据场强方向的规定知:场强的方向跟正电荷在该点受电场力的方向相同,负电荷所受电场力的方向与该点的场强方向相反,故A错误.
BCD、电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷的电荷量无关,则当检验电荷的电量为2q时,或将检验电荷从该点移走,或检验电荷为-2q时,该点的场强不变,仍为E.故BD正确,C错误.
故选:BD.
电场中某处放入电量为5.0×10-9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10-4N,则该处的电场强度大小为______N/C.若将该电荷从电场中A点移到B点,外力做功5.0×10-7J,则A、B两点间的电势差为______V.
正确答案
6×104
100
解析
解:由题,试探电荷q=5.0×10-9C,电场力F=3.0×10-4N,则该处的电场强度大小E==6×104V/m.A、B两点的电势差为UAB=
V=100V
故答案为:6×104,100
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