- 电场
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电场中某点置试探电荷q,其所受电场力为F,则下列说法不正确的是( )
正确答案
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正确;
B、场强与试探电荷无关,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,故B正确;
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,故C正确;
D、由上述可知,D选项不正确.
本题选不正确的,故选:D
一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点,受到电场力为F,则A点的电场强度大小E=,方向与F相同.若把该点电荷换成电荷量为2q的负电荷,则A点的电场强度( )
正确答案
解析
解:根据电场强度的物理意义:电场强度反映电场本身性质的物理量,仅电场本身决定,与试探电荷无关.可知,将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷,A点的场强大小和方向均不变,故B正确.
故选:B
(2015秋•保定期末)如图所示,用一根长我L的绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球,所带电荷量大小为q,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角θ=30°,重力加速度为g.
(1)判断小球电性并求匀强电场的场强E;
(2)若用一外力缓慢的把小球从图示位置沿圆弧拉到悬点正下方L处,外力做功是多少?
(3)若绳子所能承受的最大张力为T,在图示位置给小球一个与绳子垂直的初速度,速度多大时绳子刚好断裂?
正确答案
解:(1)对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,处于平衡状态,则电场力方向水平向右,与电场强度方向相反,所以小球带负电,
由平衡可得:Eq=mgtanθ
所以:E=
(2)缓慢的把小球从图示位置沿圆弧拉到悬点正下方L处的过程中,由动能定理得:
W+mgL(1-cosθ)-EqLsinθ=0
所以:W=(-1)mgL
(3)对物体受力分析,根据牛顿第二定律得:
T-=m
解得:v0=
答:(1)小球带负电,匀强电场的场强E为;
(2)外力做功是(-1)mgL;
(3)速度为时绳子刚好断裂.
解析
解:(1)对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,处于平衡状态,则电场力方向水平向右,与电场强度方向相反,所以小球带负电,
由平衡可得:Eq=mgtanθ
所以:E=
(2)缓慢的把小球从图示位置沿圆弧拉到悬点正下方L处的过程中,由动能定理得:
W+mgL(1-cosθ)-EqLsinθ=0
所以:W=(-1)mgL
(3)对物体受力分析,根据牛顿第二定律得:
T-=m
解得:v0=
答:(1)小球带负电,匀强电场的场强E为;
(2)外力做功是(-1)mgL;
(3)速度为时绳子刚好断裂.
下列关于电场强度的两个表达式和
的叙述,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、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,q不是产生电场的电荷的电荷量,适用于一切电场.故A正确,B错误.
C、E=k是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它只适用于点电荷产生的电场,不适用于匀强电场.故C正确.
D、根据点电荷场强计算式分析得知,在库仑定律的表达式F=k中,
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.
本题选错误的,故选:B
在x轴上有两个点电荷,A带正电+Q,B带负电-2Q,在x轴上相距为L,场强大小相等的点有几处?每处合场强大小分别为多少?
正确答案
解:设场强大小相等的点到A的距离为x.根据点电荷的电场强度可知:
k=k
,则有:
代入数据解得:x=(±1)L
故场强大小相等的点有两处:
一处是两点电荷的连线间,合场强为 E=2k=2k
=
另一处是AB连线上A的外侧,合场强为0.
答:在x轴上相距为L,场强大小相等的点有两处:一处是两点电荷的连线间,合场强为.另一处是AB连线上A的外侧,合场强为0.
解析
解:设场强大小相等的点到A的距离为x.根据点电荷的电场强度可知:
k=k
,则有:
代入数据解得:x=(±1)L
故场强大小相等的点有两处:
一处是两点电荷的连线间,合场强为 E=2k=2k
=
另一处是AB连线上A的外侧,合场强为0.
答:在x轴上相距为L,场强大小相等的点有两处:一处是两点电荷的连线间,合场强为.另一处是AB连线上A的外侧,合场强为0.
下列物理量不是用比值定义法定义的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度E与放入电场中的试探电荷无关,反映电场本身的强弱和方向,所以E=属于比值定义法.故A正确.
B、电流I与电量Q和时间t无关,则I=是比值定义法.故B正确.
C、电动势E与非静电力做功W和移动的电荷量q无关,由电源本身决定,则E=属于比值定义法.故C正确.
D、加速度a与F成正比,与m成反比,所以a=不属于比值定义法.故D错误.
本题选不是比值法定义的,故选:D
关于电场强度,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度的定义式E=运用比值法定义,E反映电场本身的性质,与检验电荷无关,故AB错误.
C、电场线的疏密程度表示场强的大小,密的地方电场强度大,故C正确.
D、场强方向为正检验电荷在该点的受力方向,与负检验电荷在该点的受力方向相反,故D错误.
故选:C.
(2015秋•漳州校级月考)在横截面积为S的均匀铜导线中流过恒定电流I,铜的电阻率为ρ,电子电量为e,则电子在铜导线中受到的电场作用力为______.
正确答案
解析
解:电阻大小R=,由欧姆定律可知电压为:
U=IR=I;
则电子受到的电场力为:
F=Ed==
;
故答案为:
用比值定义物理量是物理学中一种常用方法,下面有四个物理量:①电场强度E=②电势φ=
③电容c=
④电场强度E=
,其不属于比值法定义的是( )
正确答案
解析
解::①电场强度E=,E与F及q均没有关系,属于比值定义法,故①正确.
②电势ϕ=,电势是电荷所受具有的电势能与该电荷所带电荷量的比值,电势与电势能和电荷量无关,属于比值定义法,故②正确.
③电容C=,电容是容纳电荷本领的大小,与Q及U没有关系,属于比值定义法.故③正确.
④电场强度E=,式中的U与d影响着E,不属于比值定义法,故④错误.
本题选择错误的,故选:D.
质量为m,带电量为+q的小球,在匀强电场中由静止释放,小球沿着与竖直向下夹30°的方向作匀加速直线运动,当场强大小为E= 时、E所有可能的方向可以构成( )
正确答案
解析
解:据题意,带电小球在匀强电场中受到重力和电场力作用,从静止释放开始做匀加速直线运动,小球所受的合力方向必沿此运动方向,则垂直于运动方向上合力为零.
设电场强度方向与垂直于运动方向的夹角为θ,如图所示:
则 mgsin30°=Eqcosθ
将E=代入得:
解得:θ=60°
所以E所有可能的方向可以构成以O为顶点、顶角为120°的圆锥,故D正确.
故选:D
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