电场_章节学习_百度题库

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题型：简答题

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简答题

如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平方向的匀强电场中，BCDF是半径为R的圆形轨道，已知电场强度为E，今有质量为m的带电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动，小球受到的电场力和重力大小相等，要使小球沿轨道做圆周运动，则AB间的距离至少为多大？

正确答案

解：重力场和电场合成等效重力场，其方向为电场力和重力的合力方向，与竖直方向的夹角（如图所示）

tanθ==1

θ=45°

等效重力加速度g′==g

在等效重力场的“最高”点，小球刚好不掉下来时，由牛顿第二定律可得，

mg′=

v=

从A到等效重力场的“最高”点，由动能定理

qE（L-Rsin45°）-mg（R+Rcos45°）=mv2-0

L==（1+）R

答：AB间的距离至少为（1+）R．

解析

解：重力场和电场合成等效重力场，其方向为电场力和重力的合力方向，与竖直方向的夹角（如图所示）

tanθ==1

θ=45°

等效重力加速度g′==g

在等效重力场的“最高”点，小球刚好不掉下来时，由牛顿第二定律可得，

mg′=

v=

从A到等效重力场的“最高”点，由动能定理

qE（L-Rsin45°）-mg（R+Rcos45°）=mv2-0

L==（1+）R

答：AB间的距离至少为（1+）R．

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题型：单选题

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单选题

有关电场的理解，下述正确的是（　　）

A由E=可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比

B只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度

C电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关

D由公式E=KQ/r2可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大

正确答案

C

解析

解：A、电场强度E可以根据定义式E=来测量，电场强度就等于每单位正电荷所受的力，但场强与试探电荷无关，是由电场本身决定的，故A错误，故C正确；

B、电荷周围存在电场与试探电荷没有关系，而是由提供电场的电荷决定的，故B错误；

D、由公式E= 可知只适用于点电荷，当离带电体很近时就破坏成立条件，故D错误，

故选：C

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题型：多选题

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多选题

关于场强的三个公式：：①E=；②E=；③E=的适用范围，下列说法中正确的是（　　）

A三个公式都只能在真空中适用

B公式②只能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用

C公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用

D公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷的电场，公式③只适用于匀强电场

正确答案

B,D

解析

解：因公式①为电场强度的定义式，故适用于任意电场；而公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场；

公式③是匀强电场中场强与电势关系，故只能适用于匀强电场；③在真空中和介质中都适用．

故选：BD

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题型：单选题

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单选题

质量为m，带电量为q的油滴，在场强大小和方向都处处相同的电场中悬浮着，则该电场的场强是（　　）

AE=，方向一定向上

BE=，方向一定向下

CE=，方向可能向下，也可能向上

DE=，方向可能向下，也可能向上

正确答案

C

解析

解：据题场强大小和方向都处处相同，该电场是匀强电场．油滴在电场中处于静止状态，所受的电场力与重力平衡，根据平衡条件可知油滴所受的电场力方向竖直向上，由于油滴的电性未知，所以E的方向可能向下，也可能向上．

根据平衡条件得：mg=qE，得E=

故选：C．

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题型：填空题

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填空题

真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷，它受到的静电力大小为2×10-5N，方向向右，则P点的场强大小为______，方向______；把检验电荷的电荷量改为-1×10-9C，则P点的场强大小为______，此时该检验电荷受到的静电力大小为______，方向______．

正确答案

5000N/C

向右

5000N/C

5×10-6N

方向向左

解析

解：由题意：检验电荷的电荷量 q=4×10-9C，所受的静电力 F=2×10-5N，则P点的场强为：

E==N/C=5000N/C．场强方向向右．

把检验电荷的电荷量改为-1×10-9C，该点的场强大小不变，仍为5000N/C．

则检验电荷所受到的静电力为：F′=q′E=1×10-9×5000N=5×10-6N，方向向左．

故答案为：5000，向右，5000，5×10-6N，向左．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于a、b两点的场强大小Ea、Eb及电势φa、φb的关系，以下结论正确的是（　　）

A

B

CEa=3Eb，φa＞φb

DEa=3Eb，φa＜φb

正确答案

D

解析

解：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

====

故Ea=3Eb

在点电荷的周围越靠近场源电势越低，故有φa＜φb，

故D正确．

故选D．

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题型：单选题

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单选题

均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（　　）

A-E

B

C-E

D+E

正确答案

A

解析

解：若将带电量为2q的球面放在O处，

均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．

则在M、N点所产生的电场为E==，

由题知当半球面如图所示产生的场强为E，则N点的场强为

E′=-E，

故选A．

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题型：填空题

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填空题

在真空中有一电场，在这个电场中的某点P放一点电荷q=+1.0×10-9C，它受到的电场力为3.0×10-4N，力的方向向东，若在P点处换q1=-2.0×10-9C的负点电荷，则P点的电场强度是______；方向向______．

正确答案

3×105N/C

东

解析

解：电场强度E==N/C=3×105N/C，电场强度的方向为向东；

若在P点处换q1=-2.0×10-9C的负点电荷，放在P点时，由于电场强度不变，

所以电场强度方向向东，大小仍为3×105N/C，．

故答案为：3×105N/C，东．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向．已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个质量为m=0.05kg带电量为．2.5×10-4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s2．

（1）指出小球带何种电荷；

（2）求匀强电场的电场强度大小；

（3）试画出小球从O点抛出到落回x轴的过程中的运动轨迹．

正确答案

解：

（1）由图看出，小球沿x轴方向的位移向右，匀强电场方向沿x轴负方向，所以小球带负电．

（2）小球在y方向上做竖直上抛运动，在x方向做初速度为零的匀加速运动，

由=2gy ①得

v0==8m/s

又x，a=，得到，x= ②

y= ③

得E=1×103N/C

（3）小球受到重力和电场力作用，其合力是恒力，方向与初速度方向不在同一直线上，小球一定做曲线运动．由于合力方向斜向右下方，所以小球的轨迹向下弯曲，如图曲线所示．

答：

（1）小球带负电荷；

（2）匀强电场的电场强度大小是1×103N/C；

（3）小球从O点抛出到落回x轴的过程中的运动轨迹如图所示．

解析

解：

（1）由图看出，小球沿x轴方向的位移向右，匀强电场方向沿x轴负方向，所以小球带负电．

（2）小球在y方向上做竖直上抛运动，在x方向做初速度为零的匀加速运动，

由=2gy ①得

v0==8m/s

又x，a=，得到，x= ②

y= ③

得E=1×103N/C

（3）小球受到重力和电场力作用，其合力是恒力，方向与初速度方向不在同一直线上，小球一定做曲线运动．由于合力方向斜向右下方，所以小球的轨迹向下弯曲，如图曲线所示．

答：

（1）小球带负电荷；

（2）匀强电场的电场强度大小是1×103N/C；

（3）小球从O点抛出到落回x轴的过程中的运动轨迹如图所示．

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题型：填空题

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填空题

如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处，当达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内距右端处产生的场强大小为______，方向为______．

正确答案

水平向左

解析

解：导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷距右端处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反．

则棒上感应电荷在棒内距右端产生的场强大小为：E=

由于P处的合场强为零，所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反，即水平向左．

故答案为：，水平向左．

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