- 电场
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在正电荷Q电场中的某一点,放一电量q为-5×10-9C的点电荷,若点电荷受到的电场力大小为3×10-4N,方向水平向东,则该点的电场强度方向是______.如果取走q,则该点的电场强度大小是______.
正确答案
水平向西
6×106N/C
解析
解:由题意,负电荷受到的电场力方向水平向东,则该点的电场强度方向水平向西;
该点电场强度大小为:
E==6×106N/C;
若将该点的电荷移走,则该点电场强度不变,仍为6×106N/C;
故答案为:水平向西,6×106N/C.
如图,在直角坐标系xOy内,有一个质量为m,电荷量为+q的电荷从原点O沿x轴正方向以初速度为v0射出,电荷重力不计.现要求该电荷能通过点P(a,-b),试设计在电荷运动的空间范围内加上某种“场”后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案.说明电荷由O到P的运动性质并在图中绘出电荷运动的轨迹;要有必要的运算说明你设计的方案中相关的物理量的表达式(用题设已知条件和有关常数表示)
正确答案
解:在空间中加一个沿y轴负方向的匀强电场;如图.
x=a=v0t;
由上得:
故所加的匀强电场的电场强度大小为,方向沿y轴负方向.
解析
解:在空间中加一个沿y轴负方向的匀强电场;如图.
x=a=v0t;
由上得:
故所加的匀强电场的电场强度大小为,方向沿y轴负方向.
在某电场中的P点,放一带电量q1=-3.0×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F1=6.0×10-7N,方向水平向右.则P点的场强大小为______,方向是______.
正确答案
2×103N/C
水平向左
解析
解:P点的场强为:E==
=2×103N/C
方向与负电荷受到的电场力方向相反,即水平向左
故答案为:2×103N/C 水平向左
由电场强度的定义式E=可知,在电场中的某一点( )
正确答案
解析
解:
A、电场强度的定义式E=采用比值法定义,E由电场本身决定,与F、q无关,故A错误.
B、电场中某点的电场强度仅由电场本身决定,与放入电场中的检验电荷无关,所以减少检验电荷所带的电量,该点的电场强度保持不变,故B正确.
C、使检验电荷带上异种电荷,检验电荷所受的电场力改变方向,但该点电场强度的方向不改变,故C错误.
D、由于电场强度与检验电荷无关,当不放入检验电荷时,该点的电场强度不为零,故D错误.
故选:B
如图为匀强电场的等势面图,每两个相邻等势面相距2cm,由此可确定电场强度的方向和数值是( )
正确答案
解析
解:由于电场线与等势面相互垂直且由高电势指向低电势,故电场线的方向竖直向下,而电场线的方向即为场强的方向,所以电场强度的竖直向下;
由于匀强电场的每两个相邻等势面相距2cm,故电场强度大小为N/C.故选项A正确.
故选:A
在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=,那么下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题,该点的电场强度E=,该式采用比值法定义,E与F、q无关,若移去检验电荷,该点的电场强度仍为E=
.故A错误.
B、若检验电荷的电量变为2q,检验电荷所受的电场力为2F,则该点的电场强度仍为E.故B错误.
C、D、若放置到该点的检验电荷变为-2q或-,检验电荷所受的电场力为-2F或-
,但该点的电场强度仍为E,方向还是原来的场强方向,故C错误,D正确.
故选:D
在竖直方向场强大小为El的匀强电场中,一带电液滴静止在A点,现使场强由E1突然增大到E2,经过一段时间,液滴的速度变为v1时,不改变E2的大小,使场强方向突然反向,又经同样一段时间,液滴恰好返回到A点,此时它的速度大小为v2.则E1与E2的比值是______;v1与v2的比值是______.
正确答案
1:2
1:2
解析
解:取第一段时间内液滴的速度方向为正方向.相等的时间为t.
设带电微粒的电荷量为q,开始时两板间匀强电场场强大小为E1,带电微粒处于静止状态,则有:
qE1=mg
两板间电场场强增大到E2,对微粒则有:
qE2-mg=ma1
得加速度大小为:a1=
经时间t的位移大小为:
s1=
场强E2反向,对微粒则有
qE2+mg=ma2
得加速度大小为:a2=
经时间t的位移大小为:s2=
因为微粒又回到初始位置,则有s2=-s1
即有:=-
解得:=
又s1=a1t2=
s2=(a1t)t-a2t2=
t2-
•
再由s2=-s1
联立解得:E2=2E1.所以场强E1、E2的比值为1:2.
故答案为:1:2,1:2
在某电场中的A点,放一带正电的电量为q1=1.5×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F1=6.0×10-7N,求:
(1)A点的场强大小.
(2)在A点放一带电量为q2=2.0×10-10C 的检验电荷,求q2受到的电场力F2的大小.
正确答案
解:(1)A点的场强为:N/C
(2)q2受到的电场力为:N
答:(1)A点的场强大小为4000 N/C;
(2)q2受到的电场力F2的大小为8.0×10-7 N;
解析
解:(1)A点的场强为:N/C
(2)q2受到的电场力为:N
答:(1)A点的场强大小为4000 N/C;
(2)q2受到的电场力F2的大小为8.0×10-7 N;
电场强度E的定义式为E=,下面说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度E的定义式E=,运用比值法定义,适用于任何电场,故A错误.
BC、上式中,F是放入电场中的点电荷所受的静电力,q是放入电场中的点电荷的电荷量,不是产生电场的电荷,故B正确,C错误.
D、库仑定律的表达式F=中将q2产生看成场源电荷,则可以说成是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的库仑力大小;而
也能说是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强,故D错误.
故选:B.
在电场中某点放入一个点电荷,其带电量是2.0×10-6C,受到的电场力是1.0×10-3N,方向向右,则该点的电场强度大小为______N/C,若在该点改放-1.0×10-6C的电荷,则该点的电场强度方向大小为______N/C,若把该点的点电荷撤掉,则该点的场强大小为______N/C.
正确答案
500
500
500
解析
解:根据电场力与电场强度的关系为F=qE,
该点的电场强度E==500N/C
电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定,则若在该点改放-1.0×10-6C的电荷,则该点的电场强度方向大小为500N/C,
取走电荷后,该点的电场强度不变,大小仍为500N/C.
故答案为:500;500;500
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