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题型: 单选题
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单选题

下列说法中正确的是(  )

A根据E=,可知电场中某点的场强与电场力成正比

B公式E=只能计算点电荷在其周围产生的电场

C根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强

D电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

正确答案

B

解析

解:A、E=是电场强度的定义式,运用比值法定义,E与F、q无关;故A错误.

B、E=是库仑定律和E=结合推导出来的,是真空中点电荷场强的计算公式,只能计算点电荷在其周围产生的电场,故B正确.

C、根据场强叠加原理即平行四边形定则,合电场的场强不一定大于分电场的场强,故C错误.

D、电场线与点电荷在电场中的运动轨迹是两回事,只有当电场线是直线,且点电荷的初速度为零或初速度与电场线共线时,点电荷的运动轨迹才与电场线重合,其他情况两者不同,故D错误.

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

等量正点电荷Q固定在如图所示的菱形长对角线两端,a、b为该菱形的短对角线端点,O为两对角线交点.在O点固定点电荷q,使a点的电场强度等于零.

(1)作出各个点电荷在a点处场强E的矢量图.

(2)在O点固定的点电荷的电量是多少?

正确答案

解:(1)由题意可知等量正点电荷Q在a点的电场强度的合成,因两方向夹角为120°,如图所示,

(2)设菱形的边长为L,则合电场强度大小为

若在O点固定点电荷-,根据负电荷在a点的电场强度方向与两正电荷产生电场强度方向相反,

由点电荷的电场强度公式,E′==,即可求出这三个电荷在a点的合电场强度为零;

答:(1)各个点电荷在a点处场强E的矢量图,如右图所示.

(2)在O点固定的点电荷的电量是-

解析

解:(1)由题意可知等量正点电荷Q在a点的电场强度的合成,因两方向夹角为120°,如图所示,

(2)设菱形的边长为L,则合电场强度大小为

若在O点固定点电荷-,根据负电荷在a点的电场强度方向与两正电荷产生电场强度方向相反,

由点电荷的电场强度公式,E′==,即可求出这三个电荷在a点的合电场强度为零;

答:(1)各个点电荷在a点处场强E的矢量图,如右图所示.

(2)在O点固定的点电荷的电量是-

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题型:简答题
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简答题

如图1在一个点电荷Q形成的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2m和5m,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图2中直线a、b所示,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电,求:

(1)B点的电场强度的大小和方向;

(2)试判断电荷Q的电性,不要说明理由;

(3)点电荷Q的位置坐标.

正确答案

解:(1)由图可知,B点的电场强度,方向指向x负方向.

同理A点的电场强度EA==40N/C,方向指向x正方向.

(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.

(3)设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场E=,可知

 解得x=2.6m.(另解x=1舍去)

所以点电荷Q的位置坐标为(2.6m,0).

答:(1)B点的电场强度的大小为EB=2.5N/C,方向指向x负方向.

(2)点电荷带负电.

(3)点电荷Q的位置坐标为(2.6m,0).

解析

解:(1)由图可知,B点的电场强度,方向指向x负方向.

同理A点的电场强度EA==40N/C,方向指向x正方向.

(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.

(3)设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场E=,可知

 解得x=2.6m.(另解x=1舍去)

所以点电荷Q的位置坐标为(2.6m,0).

答:(1)B点的电场强度的大小为EB=2.5N/C,方向指向x负方向.

(2)点电荷带负电.

(3)点电荷Q的位置坐标为(2.6m,0).

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题型:简答题
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简答题

场源电荷Q=2×10-4C,是正点电荷,试探电荷q=-2×10-5C,是负电荷,它们相距r=2m,而分别静止在A、B两点,且都在真空中,如图所示.(已知k=9.0×109N•m2/C2

求:(1)q受的电场力(即库仑力)的大小和方向;

(2)q所在的B点的场强EB的大小;

(3)将试探电荷拿去后B点的场强大小.

正确答案

解:(1)根据库仑定律得

q受的电场力的大小F===9N

q受的电场力的方向是由B指向A.

(2)根据电场强度的定义式E=

E===4.5×105N/C 

(3)将试探电荷拿去后B点的场强大小,B点场强大小和方向都不变.

答:(1)q受的电场力(即库仑力)的大小是9N,q受的电场力的方向是由B指向A.

  (2)B点的场强EB的大小是4.5×105N/C  

(3)将试探电荷拿去后B点的场强大小,B点场强大小和方向都不变.大小是4.5×105N/C,方向由A指向B.

解析

解:(1)根据库仑定律得

q受的电场力的大小F===9N

q受的电场力的方向是由B指向A.

(2)根据电场强度的定义式E=

E===4.5×105N/C 

(3)将试探电荷拿去后B点的场强大小,B点场强大小和方向都不变.

答:(1)q受的电场力(即库仑力)的大小是9N,q受的电场力的方向是由B指向A.

  (2)B点的场强EB的大小是4.5×105N/C  

(3)将试探电荷拿去后B点的场强大小,B点场强大小和方向都不变.大小是4.5×105N/C,方向由A指向B.

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题型:简答题
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简答题

地球表面通常有一电场强度方向与地面垂直的电场,电子在此电场中受到向上的力,电场强度方向向上还是向下?假如在此电场中某处电子受到的电场力与重力恰好平衡,求该处的电场强度.(电子电量为1.6×10-19C,电子质量为0.91×10-30kg)

正确答案

解:据题,电子所受的电场方向竖直向上,该方向与电场方向相反,所以该处电场强度的方向为竖直向下.

电子在电场力和重力作用下恰好静止不动,则有eE=mg

则得 E=

解得:E=5.7×10-14N/C

答:电场强度方向竖直向下,该处的电场强度的大小5.7×10-14N/C,方向向下.

解析

解:据题,电子所受的电场方向竖直向上,该方向与电场方向相反,所以该处电场强度的方向为竖直向下.

电子在电场力和重力作用下恰好静止不动,则有eE=mg

则得 E=

解得:E=5.7×10-14N/C

答:电场强度方向竖直向下,该处的电场强度的大小5.7×10-14N/C,方向向下.

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题型:填空题
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填空题

如图1所示,在一个点电荷Q形成的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷带电的关系图象如图2中直线a、b所示.则B点有电场强度大小为______,电荷Q的带电量是______

正确答案

2.5N/C

1.6×10-9C

解析

解:电场强度大小等于图线斜率的大小,则B点的电场强度大小 EB==2.5N/C,A点的电场强度大小EA==40N/C

根据放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而A处电荷带正电,B处电荷带负电,则知点电荷Q位于A、B之间,设Q到A的距离为r,则

  EB=k=k,EA=k

解得 Q=1.6×10-9C.

故答案为:2.5N/C;1.6×10-9C.

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题型: 单选题
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单选题

在电场中的某点放入电量为-q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电量为+2q的试探电荷,此时测得该点的场强为(  )

A大小为2E,方向和E相反

B大小为E,方向和E相反

C大小为2E,方向和E相同

D大小为E,方向和E相同

正确答案

D

解析

解:根据场强的定义式E=得该点的场强为E,再根据电场中的场强取决于电场本身,所以在该点放入电量为+2q的试探电荷时,该点的场强不变,故ABC错误,D正确.

故选:D.

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题型: 多选题
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多选题

如图,在匀强电场中有一△ABC,该三角形平面与电场线平行,O为三条中线AE、BF、CD的交点.将一电荷量为1.0×10-8C的正点电荷从A点移动到C点,电场力做的功为3.0×10-7J;将该点电荷从C点移动到B点,克服电场力做的功为2.0×10-7J,设C点电势为零.由上述信息通过计算或作图能确定的是(  )

A匀强电场的方向

B过A点的等势线

CO点的电势

D将该点电荷沿直线AO由A点移到O点动能的变化量

正确答案

A,B,C

解析

解:由题意可知,C点的电势ΦC=0,

UAC===30V=ΦACA,则ΦA=30V,

UCB===-20V=ΦCB=-ΦB,则ΦB=20V,

在匀强电场中,沿同一直线相同距离上的电势差相等,

因为E是BC的中点,则E点的电势ΦE==10V;

UAEAE=30V-10V=20V,

因为O点是三角形三条中线的交点,则AO=2OE,

所以UOE==V=ΦOEO-10V,则ΦO=V,

由此可知,可以求出O点的电势,故C正确;

根据已知条件可以找出与图示B点电势相同的点,

从而确定等势面,进而确定电场线的方向,故AB正确;

如果只在电场力作用下沿直线AO由A点移到O点移动电荷,

由动能定理可以求出动能的变化量,现在不知到电荷的受力情况,

因此无法求出将该点电荷沿直线AO由A点移到O点动能的变化量,故D错误;

故选ABC.

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题型: 单选题
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单选题

在电场中某点引入电荷量为q的正电荷,这个电荷受到的电场力为F,则(  )

A在这点引入电荷量为2q的正电荷时,该点的电场强度将等于

B在这点引入电荷量为3q的正电荷时,该点的电场强度将等于

C在这点无论引入电荷量是多大的电荷时,该点的电场强度将始终等于

D若将一个电子引入该点,则由于电子带负电,所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反

正确答案

C

解析

解:

A、由题意,电荷量为q的正电荷受到的电场力为F,则这个点的场强为 E=,此式采用比值法定义E,而E与F、q无关,故在这点引入电荷量为2q的正电荷时,该点的电场强度仍为E=,故A错误.

B、同理,在这点引入电荷量为3q的正电荷时,该点的电场强度仍为E=,故B错误.

C、电场强度E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,电场中同一点的电场强度是确定的,所以在这点无论引入电荷量是多大的电荷时,该点的电场强度将始终等于

,故C正确.

D、若将一个电子引入该点,该点的电场强度的方向仍和在这一点引入正电荷时场强方向相同,故D错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是(  )

A电场强度的表达式仍成立,即E=,式中q就是产生电场的场源电荷

B在真空中E=,式中Q是检验电荷

C在真空中,电场强度的表达式为E=,式中Q就是场源电荷

D上述说法都不对

正确答案

C

解析

解:A、电场强度的定义式E=,适用于任何电场,对点电荷Q产生的电场仍成立,式中q就是本题中所指的试探电荷,故A错误;

B、C、在真空中,电场强度的表达式为E=,式中Q就是产生电场的电荷即场源电荷,故B错误,C正确;

D、C选项正确,故D错误;

故选:C

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