- 电场
- 共10557题
在x轴的原点O和轴上的P点,分别固定同种电荷Q1和Q2,已知Q1<Q2,OP距离为2d,则场强为零的坐标x区间为( )
正确答案
解析
解:因同种电荷Q1和Q2,由点电荷电场强度的公式E=,可知,场强为零的坐标x区间在两固定的电荷之间;
又已知Q1<Q2,因此零电场强度的位置偏离点电荷Q2,偏向点电荷Q1,则场强为零的坐标x区间为:0<x<d;故B正确,ACD错误;
故选:B.
如图所示,一质量为m的带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角.已知电场强度为E,重力加速度为g
(1)小球带正电荷还是带负电荷?
(2)求小球所带电荷量的大小.
(3)将细线突然剪断的瞬间,求小球的加速度大小.
正确答案
解:(1)小球受到的电场力向左,与场强方向相反;故小球带负电荷.
(2)对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,有:
qE=mgtanθ
则所带电量为:
(3)剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,如图,故做初速度为零的匀加速直线运动;则:
则小球的加速度为:
故答案为:(1)小球带负电
(2)小球带电量为
(3)小球的加速度度为
解析
解:(1)小球受到的电场力向左,与场强方向相反;故小球带负电荷.
(2)对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,有:
qE=mgtanθ
则所带电量为:
(3)剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,如图,故做初速度为零的匀加速直线运动;则:
则小球的加速度为:
故答案为:(1)小球带负电
(2)小球带电量为
(3)小球的加速度度为
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
如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z≤0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=
处的场强大小为(k为静电力常量)( )
正确答案
解析
解:在z轴上-处,合场强为零,该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和;
q在-处产生的场强为:E1=
=
;
由于导体远端离-处很远,影响可以忽略不计,故导体在-
处产生场强近似等于近端在-
处产生的场强;
-处场强为:0=E1+E2,故E2=-E1=-
;
根据对称性,导体近端在 处产生的场强为-E2=
;
电荷q在处产生的场强为:
=
;
故处的合场强为:E=
+
=
;
故选:D.
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
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