- 电场
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在一个点电荷Q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.已知放在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所带电荷量大小的关系图象如图中直线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)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标.
正确答案
解:(1)由图可得B点电场强度的大小 EB==
=2.5N/C.
因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向.
(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,
故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电.
设点电荷Q的坐标为x,则EA=k ,EB=k
由图可得EA=40N/C,则 =
=
解得 x=2.6m.
答:(1)B点的电场强度的大小为2.5N/C,方向沿x轴负方向.(2)点电荷带负电,位置坐标x=2.6m.
解析
解:(1)由图可得B点电场强度的大小 EB==
=2.5N/C.
因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向.
(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,
故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电.
设点电荷Q的坐标为x,则EA=k ,EB=k
由图可得EA=40N/C,则 =
=
解得 x=2.6m.
答:(1)B点的电场强度的大小为2.5N/C,方向沿x轴负方向.(2)点电荷带负电,位置坐标x=2.6m.
在电场中某点用+q测得场强E,当撤去+q而放入-时,则该点的场强( )
正确答案
解析
解:把电荷量为q的检验电荷放入点电荷Q产生的电场中的某点,测得q所受电场力大小为F,则该点的电场强度大小为E=,若移走q,而在该点放置一个q2=5q的点电荷时,电场强度大小和方向均不变.
故选C
在空间某一区域有一匀强电场,一质量为m的液滴,带电量为+q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______,方向______.
正确答案
解:据题,液滴在电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,重力与电场力二力平衡,根据平衡条件得
mg=qE
得到电场强度大小E=,电场力方向竖直向上,由于液滴带正电,则场强方向为竖直向上.
故答案为:,竖直向上
解析
解:据题,液滴在电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,重力与电场力二力平衡,根据平衡条件得
mg=qE
得到电场强度大小E=,电场力方向竖直向上,由于液滴带正电,则场强方向为竖直向上.
故答案为:,竖直向上
在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小EA=,方向水平向右.下列说法中正确的是 ( )
正确答案
解析
解:A、电场强度方向与正试探电荷所受的电场力方向相同,所以A点的电场强度方向水平向右.电场强度是反映电场本身的性质,与试探电荷的正负和大小无关,故在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向仍水平向右,故A错误;
B、A点的场强大小和方向与试探电荷无关,在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,A点的场强不变,仍为EA,故B错误;
C、正电荷的受力方向和负电荷的受力方向相反,故负电荷所受的电场力方向变为水平向左,故C正确;
D、A点的场强一定,由F=qE知在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F,故D正确.
故选:CD.
在电场中某处放入电荷量为-4.0×10-9C的点电荷时,它受到的电场力的大小为3.0×10-4N,方向水平向右.那么该点的电场强度大小为______,方向为______,如果把这个点电荷去掉,该处的电场强度大小是______,如果换个1.0×10-5的点电荷,它受到的电场力大小是______.
正确答案
7.5×104N/C
水平向左
7.5×104N/C
0.75N
解析
解:电场强度的定义式:E=N/C,据场强方向的规定可知:场强方向水平向左.
电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以该点的场强仍为1.5N/C,水平向左.
如果换个1.0×10-5的点电荷,它受到的电场力大小是:F′=q′•E=1.0×10-5×7.5×104=0.75N
故答案为:7.5×104N/C,水平向左,7.5×104N/C,7.5N.
在某静电场中的A点放入一电量为q的负点电荷,所受的静电力大小为F,方向水平向左,可知电场中该点的电场强度大小为.现撤去该负点电荷,将一电量为3q带正电的点电荷放入该电场中的A点(放入的电荷对原电场的影响可以忽略),则A点的电场强度为( )
正确答案
解析
解:由题意可得E=;因E由电场决定,故放入3q的电量时,电场强度不变;
而电场强度的方向与负电荷受力方向相反,故场强方向水平向右;故B正确;
故选:B.
如图所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,A、B为一竖直线上的两点,相距为L,外力F将质量为m、带电荷量为q的粒子从A点匀速移到B点,重力不能忽略,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,粒子从A点匀速移到B点,则受到电场力、外力与重力处于平衡状态,因粒子的电性不知,则电场力无法确定,所以外力方向也无法确定,故AB错误;
C、因粒子处于平衡状态,则外力的大小,与重力和电场力的合力等值反向,根据力的平行四边形定则,结合几何关系,则有:F=,故C错误,D正确;
故选:D
AB,CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O.将等量q的正、负点电荷放在圆周上的关于AB对称且距离等于圆的半径的位置,如图所示,要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当电量的电荷Q,则该点电荷Q( )
正确答案
解析
解:两个点电荷在0点产生的场强大小都为k 两个场强的方向互成120°,根据平行四边形定则,合场强大小为k
,方向水平向右.所以最后一个电荷在O点产生的场强大小为k
,方向水平向左.所以该电荷若在C点,为-q,若在D点,为+q.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
在真空中相距为l的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷,那么在离A、B两点距离都等于l的点的电场强度方向为______,该点的场强大小为______.
正确答案
平行于AB的方向
解析
解:两个等量异种点电荷在B两点距离都等于l的点产生的电场强度大小相等,方向如图.
大小为,则合场强
.
故答案为:平行于AB的方向如图,
用比值法定义物理量是一种重要的方法.下列物理量中,属于比值法定义的是( )
正确答案
解析
解:
A、加速度a等于速度变化量与所用时间的比值,属于比值定义法,而加速度公式a=,不属于比值定义.故A错误.
B、电场强度E=,即电场强度等于电荷受到电场力与板其电量的比值,属于比值定义法,故B正确.
C、磁感应强度公式B=,是比值定义法,磁感应强度B与安培力F,及电流I,导线长度L均无关.故C正确.
D、电阻R=,即电阻与电压无关,与电流也无关,是属于比值定义,故D正确.
故选:BCD.
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