- 电场
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长为L的金属棒原来不带电,现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处,将一带电荷量为q的负点电荷放在距棒右端R处,如图所示,当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为______,方向______(填向左或右).
正确答案
左
解析
解:由点电荷的电场强度公式E=得:
+Q和-Q的两个点电荷在C点产生的电场强度
E+= 方向向右;
同理 E-=,方向向右
再由矢量合成得:E=E++E-=+
;方向向右;
当达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点O处产生的电场强度的大小为零,所以感应电荷产生的场强:,方向:向左.
故答案为:;向左
(2015秋•宜昌期中)对于电场中一些概念的理解正确的是( )
正确答案
解析
解:A、感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分,故A错误;
B、元电荷是自然界最小电荷量,则带电量均是元电荷的整数倍;故B错误;
C、根据电场强度的定义式E=,可知,电场强度E的大小与试探电荷q的大小无关,故C错误;
D、根据电势的定义式,可知,某点的电势与试探电荷q的大小无关,故D正确;
故选:D.
在电场中A点放一个+2×10-2C的电荷,受到的电场力为4×10-6N,把电荷拿走后,A点的场强为( )
正确答案
解析
解:根据E=得:E=
N/C=2×10-4N/C.
移走点电荷,电场强度不变,A点的场强仍然为2×10-4N/C.
故选:B
如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E.现将a处点电荷移至其他位置,O点的电场强度随之改变,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,等量正、负点电荷在O处的电场强度大小均为,方向水平向右.当移至c处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120°,则o处的合电场强度大小为
,但方向:沿oe,故A错误;
B、同理,当移至b处,o处的合电场强度大小增大,方向沿od与oe角平分线,故B错误;
C、同理,当移至e处,o处的合电场强度大小减半,方向沿oc,故C正确;
D、同理,当移至f处,o处的合电场强度大小增大,方向沿od与oc角平分线,故D错误;
故选:C.
如图所示,质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点,并处在水平向左的匀强电场E中,小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ,若剪断丝线,则小球的加速度的大小为( )
正确答案
解析
解:小球受重力、电场力和拉力处于平衡,如左图所示,根据共点力平衡得,绳子的拉力T=
,
剪断绳子后,重力和电场力不变,两个力的合力等于绳子的拉力,如右图所示,则F合=T=,
根据牛顿第二定律得,加速度a==
,方向沿绳子方向向下.故D正确.
故选:D
如图,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为Ea,方向与连线ab垂直.b点的电势为φb,场强大小为Eb,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是( )
正确答案
解析
解:设孤立的点电荷为Q,将Ea、Eb延长相交,交点即为孤立的点电荷的位置,如图所示.
设ab两点到Q的距离分别为ra和rb,由几何知识得到:ra:rb=1:2
根据电场强度的方向可知Q带负电,因顺着电场线的方向电势降低,
所以有φa<φb.
由公式E=k求得到场强关系为:Ea=4Eb.故D正确.
故选:D
下列关于电场强度的两个表达式E=和E=
的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的试探电荷的电荷电量,适用于一切电场.故A错误,B错误.
C、E=是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它适用于点电荷产生的电场.故C错误.
D、从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=,式
是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而
是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小.故D正确.
故选:D.
把q1=-2.0×10-9C的检验电荷放入点电荷Q产生的电场中的P点,测得q1所受电场力大小为1.0×10-6N.若移走q1,而在P点放置一个q2=+1.2×10-8C的点电荷,则q2所受电场力大小为______,此时Q在P点产生的电场的场强大小为______.
正确答案
6×10-6N
500N/C
解析
解:电场强度E=.电场力
.电场强度不变.
故本题答案为:6×10-6N,500N/C
如图示,将一带电量为1×10-8C的试探电荷,放入正电荷Q所产生电场中的P点,此时受到的电场力为4×10-5N,求:
(1)P点的场强是多大?方向如何?
(2)若在P点改放一个电子,则电子受到的电场力多大?方向如何?
正确答案
解:(1)P点的场强是:E==
N/C=4×103N/C,方向向右.
(2)若在P点改放一个电子,场强不变,根据E=得电子受到的电场力大小为:
F′=q′E=1.6×10-19×4×103N=6.4×10-16N,方向向左.
答:(1)P点的场强是4×103N/C,方向向右.
(2)若在P点改放一个电子,则电子受到的电场力为6.4×10-16N,方向向左.
解析
解:(1)P点的场强是:E==
N/C=4×103N/C,方向向右.
(2)若在P点改放一个电子,场强不变,根据E=得电子受到的电场力大小为:
F′=q′E=1.6×10-19×4×103N=6.4×10-16N,方向向左.
答:(1)P点的场强是4×103N/C,方向向右.
(2)若在P点改放一个电子,则电子受到的电场力为6.4×10-16N,方向向左.
氢原子中,电子和质子的平均距离是5.3×10-11m.电子受到的电场力多大?方向如何?质子在这个距离处产生的电场的场强多大?方向如何?
正确答案
解:由库仑定律可知,电子受到的电场力为:
F=k=9×109×
N=8.2×10-8N;方向指向质子
质子在这个距离处产生的电场的场强为:
E==
=5.1×1011N/C;方向由质子指向电子.
答:电子受到的电场力为8.2×10-8N;方向指向质子,质子在这个距离处产生的电场的场强为5.1×1011N/C;方向由质子指向电子.
解析
解:由库仑定律可知,电子受到的电场力为:
F=k=9×109×
N=8.2×10-8N;方向指向质子
质子在这个距离处产生的电场的场强为:
E==
=5.1×1011N/C;方向由质子指向电子.
答:电子受到的电场力为8.2×10-8N;方向指向质子,质子在这个距离处产生的电场的场强为5.1×1011N/C;方向由质子指向电子.
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