- 电场
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关于场强的三个公式①E=②E=k
③E=
的适用范围,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:因公式①为电场强度的定义式,采用比值法定义,故适用于任何电场;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.故ABC错误,D正确.
故选:D.
(2015秋•黄山期末)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
正确答案
解析
解:电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E=k,
而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷,与在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷,在b点处的场强为零,
则圆盘在此处产生电场强度也为E=k.那么圆盘在此d产生电场强度则仍为E=k
.
而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为,由于都在d处产生电场强度方向相同,即为两者大小相加.
所以两者这d处产生电场强度为,故B正确,ACD错误.
故选:B
(2013秋•启东市校级期中)电场中某点放一试探电荷q,其所受电场力为F,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电场强度E的定义可知:该点的场强大小为E=,故A正确.
B、场强的定义式E=,运用比值法定义,电场强度与试探电荷无关,是由电场本身决定的,若移走该试探电荷,该点的场强大小仍为E=
,故B错误.
C、场强与试探电荷无关,是由电场本身决定的,若在该点换上2q的试探电荷,该点的场强大小仍为E=,故C错误;
D、由上述可知D选项错误;
故选:A
如图所示,在匀强电场中,A、B、C、D、E、F六点构成一边长为a的正六边形,电场方向平行于纸面.一电子e在外力作用下从A点移动到C点,克服电场力做功W,从C点移动到E点,其电势能减少W.则关于该匀强电场场强E的大小和方向的判断,正确的是( )
正确答案
解析
解:从A点移动到C点,克服电场力做功W,从C点移动到E点,其电势能减少W,知C到E点,电场力做正功,则A、E为等势点.所以电场线方向垂直于AE.电子从A到C电场力做负功,可知电场力方向为C指向F,则电场的方向由F指向C.AC间的电势差大小U=,AC间沿电场线方向上距离为
,E=
=
.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )
正确答案
解析
解:A、电场强度E是由电场本身的性质所决定的,和该点有没有电荷无关,与电场力无关,故A错误;
B、电场强度是电场本身的性质,故同一点的场强不变,即放不放检验电荷及检验电荷的电量如何变化,是不变的,故B正确;
C、电场的性质是只能放入其中的带电体有力的作用,若放不带电的小球无法确定是否有场强,故C错误;
D、由F=Eq可知,电场中的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零,故D正确;
故选BD.
一根长为L=3.2m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2V.铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω•m,求:
(1)通过铜棒的电流;
(2)铜棒内的电场强度.
正确答案
解:(1)由R=ρ和I=
得:I=
=
A=2×103 A.
(2)由U=Ed可知电场强度为:
E==
V/m=2.2×10-2 V/m.
答:(1)通过铜棒的电流2×103 A;
(2)铜棒内的电场强度2.2×10-2V/m
解析
解:(1)由R=ρ和I=
得:I=
=
A=2×103 A.
(2)由U=Ed可知电场强度为:
E==
V/m=2.2×10-2 V/m.
答:(1)通过铜棒的电流2×103 A;
(2)铜棒内的电场强度2.2×10-2V/m
对下列公式理解不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、加速度大小与速度的变化量及对应的时间无关,即与速度的变化率有关.故A正确.
B、场强E的大小与试探电荷的电量q无关.故B正确.
C、根据欧姆定律I=,电流强度I与导体两端电压U成正比,与导体电阻R成反比,而I=
,是利用的比值定义法,与电压、电流无关,故C正确.
D、根据比值定义法,则机车的功率与所做的功无关.故D错误.
本题选错误的,故选:D.
一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q,电荷Q在球心O处产生的场强大小E0=
,方向如图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示,上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2;把半球面分为表面积相等的左、右两部分,如图乙所示,左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4.则( )
正确答案
解析
解:根据点电荷电场强度公式E=k,且电荷只分布球的表面,对于图甲,虽表面积相同,但由于间距的不同,则上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为El>E2;
因电荷Q在球心O处产生物的场强大小E0=,则E1>
;
对于图乙,半球面分为表面积相等的左、右两部分,是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等,则根据电场的叠加可知:左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等,即E3=E4 .由于方向不共线,由合成法则可知,E3>;故C正确,ABD错误;
故选:C.
图示为真空中半径为r的圆,O为圆心,直径ac、bd相互垂直.在a、c处分别固定有电荷量为+q、-q的两个点电荷.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、+q、-q两个点电荷在b点产生的场强大小均为 E1=E2=k=
,夹角为90°,根据矢量的合成可知b处电场强度大小为 E=
E1=
,故A错误.
B、ac线上各点电场强度方向由a→c.bd线是一条等势线.根据顺着电场线电势降低,且电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,可知bd线上各点电场强度方向也与ac方向平行,故B错误.
C、O、b处于同一等势面上,电势相等,故C错误.
D、将一负试探电荷从b点移到c点,电势升高,电场力做负功,电势能增大,故D正确.
故选:D
在某电场中的A点放一试探电荷q1=3×10-4C,它受到的电场力F1=9×10-2N.请问:
(1)则A点的场强大小为多少?
(2)若将q2=8×10-4C的试探电荷放在A点处,它受到的电场力大小为多大?
(3)若在A点不放任何电荷则A点的场强为多少?
正确答案
解:(1)A点的场强大小为:E==
N/C=300N/C
(2)将q2=8×10-4C的试探电荷放在A点处,A点的场强不变,则由场强的定义式变形得该电荷所受的电场力大小为:
F=q2E=8×10-4×300N=0.24N
(3)电场强度反映了电场本身的性质,与试探电荷无关,则A点的场强仍为:E=300N/C
答:(1)A点的场强大小为300N/C.
(2)若将q2=8×10-4C的试探电荷放在A点处,它受到的电场力大小为0.24N.
(3)若在A点不放任何电荷,A点的场强为300N/C.
解析
解:(1)A点的场强大小为:E==
N/C=300N/C
(2)将q2=8×10-4C的试探电荷放在A点处,A点的场强不变,则由场强的定义式变形得该电荷所受的电场力大小为:
F=q2E=8×10-4×300N=0.24N
(3)电场强度反映了电场本身的性质,与试探电荷无关,则A点的场强仍为:E=300N/C
答:(1)A点的场强大小为300N/C.
(2)若将q2=8×10-4C的试探电荷放在A点处,它受到的电场力大小为0.24N.
(3)若在A点不放任何电荷,A点的场强为300N/C.
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