- 电场
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(2015秋•泰安期末)关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,则知电场强度E与F、q无关,由电场本身决定,E并不跟F成正比,跟q成反比,故A错误;
B、正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,而场强由电场本身决定,与放入电场的试探电荷无关,故B错误.
C、场强与有无试探电荷无关,电场中某一点不放试探电荷时,该点场强不变,故C错误.
D、电场中某一点的场强由电场本身决定,与放入该点的试探电荷的正负无关,故D正确.
故选:D
电场强度的定义式为E=,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度的定义式是E=,运用比值法定义,是求解电场强度的通用公式,适用于任何电场.故A错误;
B、公式中F是试探电荷所受到的电场力,q是试探电荷的电量,故B错误.
C、场强的方向与正电荷的F方向相同,与负电荷的F方向相同反,故C错误.
D、由该定义式可得,电场强度只有电场本身决定,与q无关,故D正确.
故选:D.
如图所示,水平放置的两平行金属板AB接在U=400V的直流电源上,两极间距为2cm,A板接地,电场中a点距B板1cm,b点和C点均距A板0.5cm,
求:(1)a点的电场强度:
(2)a,c之间的电势差;
(3)电子在b点的电势能:
(4)电子从a点运动到c点,电场力做的功.
正确答案
解:(1)E==
=2×104V/m.
故a点的电场强度为2×104V/m.
(2)Uca=Ed′=2×104×0.5×10-2V=100V
故ac间的电势差为-100V.
(3)A板的电势为0,根据UAb=φA-φb=Ed″得,φb=-100V
则电子在b点的电势能Ep=-1.6×10-19×(-100)=1.6×10-17J.
(4)电子从a点运动到c点,电场力做的功Wac=eUac=1.6×10-17J
答:(1)a点的电场强度2×104V/m.
(2)a,c之间的电势差-100V;
(3)电子在b点的电势能1.6×10-17J
(4)电子从a点运动到c点,电场力做的功1.6×10-17J.
解析
解:(1)E==
=2×104V/m.
故a点的电场强度为2×104V/m.
(2)Uca=Ed′=2×104×0.5×10-2V=100V
故ac间的电势差为-100V.
(3)A板的电势为0,根据UAb=φA-φb=Ed″得,φb=-100V
则电子在b点的电势能Ep=-1.6×10-19×(-100)=1.6×10-17J.
(4)电子从a点运动到c点,电场力做的功Wac=eUac=1.6×10-17J
答:(1)a点的电场强度2×104V/m.
(2)a,c之间的电势差-100V;
(3)电子在b点的电势能1.6×10-17J
(4)电子从a点运动到c点,电场力做的功1.6×10-17J.
关于电场强度的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、沿着电场线的方向,电势越来越小,而电场强度根据疏密才能确定.故A错误;
B、电场中某点的场强方向一定是该点试探正电荷的受力方向,若试探电荷是负电荷,则受力的反方向才是电场强度方向.故B错误;
C、电势降落最快就是电势变化相同而间距最短,所以沿着电场强度方向的电势降低最快.故C正确;
D、负点电荷形成的电场,由公式得离点电荷越近,电场强度越大.故D正确;
故选:CD
如图所示,电荷均匀分布在半球面上,它在这半球的中心O处电场强度等于E0.两个平面通过同一条直径,夹角为α,从半球中分出一部分球面,则所分出的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O处的电场强度为( )
正确答案
解析
解:根据对称性,作出球面上的电荷在O点产生的电场分布,如图所示,由平行四边形定则得到“小瓣”球面上的电荷在O处的电场强度E=E0sin
.
故选C
在电场中P点放一个带电量q=-3.2×10-8C的电荷,受到电场力大小F=3.2×10-6N,该力的方向跟P点电场强度的方向______(填“相同”或“相反”),P点电场强度大小为______N/C;如果拿走放在P点的电荷,则P点电场强度大小为______N/C.
正确答案
相反
100
100
解析
解:在电场中P点放一个带电量q=-3.2×10-8C的电荷,受到电场力大小F=3.2×10-6N,该力的方向跟P点电场强度的方向相反.
P点电场强度大小为 E==
N/C=100N/C.
如果拿走放在P点的电荷,P点电场强度大小仍为100N/C.
故答案为:相反,100,100.
一个电子的电荷量是-1.60×10-19C,一个质子的电荷量是1.60×10-19C,静电力常量k=9.0×109Nm2/C2.
(1)当在真空中电子和质子相距0.16m时,求它们间的静电力;
(2)某点电荷q=10-5C放在电场中某点时受到的电场力F=2N,求该点的电场强度.
正确答案
解:(1)在真空中有一个电子的电荷量是,qA=1.6×10-10C,一个质子的电荷量是qB=1.60×10-19C,两电荷间距r=0.16ccm,
根据库仑定律,有:
F=k=9×109×
=9.0×10-27 N;
(2)根据公式有:E==
=2×105N/C;
答:(1)它们间的作用力大小为9.0×10-27 N;
(2)该点的电场强度2×105N/C.
解析
解:(1)在真空中有一个电子的电荷量是,qA=1.6×10-10C,一个质子的电荷量是qB=1.60×10-19C,两电荷间距r=0.16ccm,
根据库仑定律,有:
F=k=9×109×
=9.0×10-27 N;
(2)根据公式有:E==
=2×105N/C;
答:(1)它们间的作用力大小为9.0×10-27 N;
(2)该点的电场强度2×105N/C.
如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时,小球处于平衡状态,则匀强电场的电场强度大小不可能为( )
正确答案
解析
解:小球受重力、电场力和拉力处于平衡,根据平行四边形定则,当电场力方向与拉力方向垂直时,电场力最小,Fmin=mgsin60°,所以电场强度的最小值
Emin=,故B不可能,ACD可能.故A、C、D正确,B错误.
本题选不可能的,故选:B.
下列描述电场的物理量中哪些与试探电荷无关?( )
正确答案
解析
解:A、电场强度的定义E=:试探电荷在电场中受到的电场力与试探电荷所带电量的比值,定义的是一个“比值”,与所带的电量无关,故A正确;
B、电势的定义φ=:试探电荷在电场中具有的电势能与试探电荷所带电量的比值,定义的是一个“比值”,与所带的电量无关,故B正确;
C、电势能的大小与在电场中移动试探电荷时,电场力做的功的大小有关,故与试探电荷的电量有关,故C错误;
D、电势差的定义:U=,定义的也是一个“比值”,与所带的电量无关,故D正确.
故选:ABD
已知:一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零,在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度,即:
,式中R为球壳的半径,r为某点到球壳球心的距离,Q为球壳所带的电荷量,k为静电力常量.在真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球壳,球心位置O固定,P为球壳外一点,M为球壳内一点,如图所示,以无穷远为电势零点,关于P、M两点的电场强度和电势,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若Q不变,P点的位置也不变,属于处于球壳外的某一点,无论球半径怎么变小,P点的电场强度仍不变,故A正确;
B、若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,由于P点的电场强度不变,所以电荷从该点移到电势为零处,电场力做功不变,因而P点的电势不变.故B错误;
C、若Q不变,M点的位置也不变,使令R变小(M点仍在壳内),根据题意可知,M点的电场强度仍为零,因此球壳内的电势处处相等,由于球壳的变小,导致电荷从球壳移到电势为零处电场力做功增加,所以球壳处的电势增加,故C正确;
D、若Q不变,M点的位置也不变,使令R变小(M点仍在壳内),根据题意可知,M点的电场强度仍为零,故D正确;
故选:ACD
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