- 点电荷的电场强度
- 共270题
如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上.关于x坐标轴上的点的场强的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.
根据点电荷的场强公式E=所以要使电场强度为零,那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反.
不会在Q1的左边,因为Q1的电荷大于Q2,也不会在Q1 Q2之间,因为它们电荷电性相反,在中间的电场方向都是一样的;所以,只能在Q2右边.
设该位置据Q2的距离是L,
所以=
解得L=6cm;
所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零,故A正确,B错误;
C、在Q1 Q2之间,正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强方向沿x轴正方向,所以实际场强也是沿x轴正方向,根据点电荷的场强公式得x坐标轴大于12cm区域电场强度方向沿x轴正方向区域.
所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是(0,6cm)和(12cm,∞),故C错误,D错误.
故选:A.
在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一点电荷q=-2×10-10C,如图所示,求:
(1)M点电场强度大小;
(2)若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少,动能变化了多少?(静电力常量k=9.0×109 N•m2/C2)
正确答案
解:(1)由点电荷的场强公式E=k 可知,
解得:E==100N/C,
所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C.
(2)电荷q从M点移到N点,电场力做的功为:
WMN=qUMN=q(φM-φN)=-3×10-9J,
所以电势能增加了3×10-9J;
答:(1)M点电场强度大小100N/C;
(2)电势能增加3×10-9J,动能减少3×10-9J.
解析
解:(1)由点电荷的场强公式E=k 可知,
解得:E==100N/C,
所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C.
(2)电荷q从M点移到N点,电场力做的功为:
WMN=qUMN=q(φM-φN)=-3×10-9J,
所以电势能增加了3×10-9J;
答:(1)M点电场强度大小100N/C;
(2)电势能增加3×10-9J,动能减少3×10-9J.
两个点电荷A和B,电荷量分别为QA=1×10-8C,QB=-2×10-8 C,两者固定于距离为L=2m的a和b两点上,今有一个试探正点电荷q=1×10-9C放在a与b连线上的中点P点(静电常量K=9×109Nm2/C2),求:
(1)电荷A在P点产生的电场强度EA的大小?
(2)试探正点电荷q受到的电场力F的大小?
正确答案
解:(1)根据点电荷电场强度公式E=,结合矢量合成法则,则
P处的电场强度大小
EP=EAP+EBP=k+k
=
=2.7×102V/m.
(2)q所受静电力大小为 F=qEP=1×10-9×2.7×102=2.7×10-7 N.
答:(1)电荷A在P点产生的电场强度EA的大小2.7×102V/m;
(2)试探正点电荷q受到的电场力F的大小2.7×10-7 N.
解析
解:(1)根据点电荷电场强度公式E=,结合矢量合成法则,则
P处的电场强度大小
EP=EAP+EBP=k+k
=
=2.7×102V/m.
(2)q所受静电力大小为 F=qEP=1×10-9×2.7×102=2.7×10-7 N.
答:(1)电荷A在P点产生的电场强度EA的大小2.7×102V/m;
(2)试探正点电荷q受到的电场力F的大小2.7×10-7 N.
真空中,A、B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2,已知两点电荷间的引力为10N,Q1=-1×10-2C,Q2=2×10-2C,若移开Q2,则Q1在B处产生的场强大小是______,方向是______.
正确答案
500N/C
沿BA连线由B指向A
解析
解:Q1在B处产生的电场场强大小是:E1==
N/C=500N/C,
方向与Q2所受电场力方向相同,即B指向A.
故答案为:500N/C,沿BA连线B指向A.
在真空中,对于由点电荷Q所产生电场的描述,正确的选项是( )
①电场强度的表达式仍成立,即E=,式中的Q就是产生电场的点电荷
②电场强度的表达式仍成立,即E=,式中的q是试探电荷
③电场强度的表达式为E=,式中的Q就是产生电场的点电荷
④电场强度的表达式为E=,式中q是试探电荷.
正确答案
解析
解:
电场强度表达式中q指试探电荷电荷量,故①错误,②正确.
表达式中Q指场源电荷的电荷量,故③正确,④错误.
故②③正确.
故选:B
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