- 电场
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在x轴上的x=-1和x=1两点分别固定电荷量为-4Q和+9Q的两个点电荷.那么x轴上合场强为零的点的坐标为______.
正确答案
-5m
解析
解:由于正电荷电荷量较多,根据点电荷场强公式E=k可知合场强为零的点位于x轴上负电荷的左侧,设此位置到O的距离为r
根据该点处两个电荷产生的场强大小、方向相反,可得:k=k
解得:r=5m
所以x轴上合场强为零的点的坐标为:x=-r=-5m
故答案为:-5m
在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为2×10-8C,相距0.2m,则它们之间的相互作用力为______N.在两者连线的中点处,电场强度大小为______N/C.(k=9.0×109Nm2/c2)
正确答案
9×10-5
3.6×104
解析
解:已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C,距离r=0.2m,根据库仑定律得
电荷间的作用力F=kN=9×10-5N
每个点电荷在中点处产生的场强大小为E=k=k=1.8×104N/C,方向相同,则在两者连线的中点处,电场强度大小为E合=2E=3.6×104N/C
故答案为:9×10-5,3.6×104
细胞膜的厚度约等于700nm(1nm=10-9m),当膜的内外层之间的电压达0.4V时,即可让一价钠离子渗透.设细胞膜内的电场为匀强电场,则钠离子在渗透时,膜内电场强度约为______V/m,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于______ J.
正确答案
5.71×105
6.4×10-20
解析
解:由题意得,膜内电场强度为E==
由电场力做功与电势差的关系 W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J
故答案为:5.71×105;6.4×10-20
下列对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比,故A错误.
B、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,取决于电容器本身,并不是电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比,故B错误.
C、根据点电荷的场强公式E=k知:Q是场源电荷,所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比,与该点到场源电荷距离的平方成反比,故C正确.
D、据电势差的定义式UAB=知,带电量为1C正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,即电场力做功为-1J,则A、B点的电势差为-1V,故D错误.
故选:C.
如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R.电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和oc间夹角为60°.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据点电荷的电场E=k和电场叠加原理:O点的场强大小E=
=
,方向由O指向D,故A错误,B正确;
C、根据顺着电场线电势降低和对称性,并结合等量异种电荷的电场线的分布,φC>φD.故C正确;
D、A点与C点的电势相等,其电势差为零,则电荷q从A点运动到C点,电场力做功为零,A点的电势能等于在C点的电势能,故D错误.
故选:BC.
在电场中的某点放入电荷量为q的负点电荷时,测得该点的电场强度为E; 若在该点放入电荷量为2q的正点电荷,此时测得该点的电场强度( )
正确答案
解析
解:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,等于试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值,是由电场本身决定,故与试探电荷的有无、电性、电量的大小无关.故在该点放入电荷量为2q的试探电荷时电场强度为E,改放电荷量为-q的试探电荷时电场强度大小仍为E.方向与E相同.
故A正确.
故选:A.
用精确的实验可以得到如下的结果:如图,将检验电荷q放入带电体A产生电场中的a点,受电场力大小为F;若检验电荷的电量变为2q,则受电场力大小为2F;若检验电荷电量变为3q,则受电场力大小为3F….即在a点处,
的值是一定的.如果将检验电荷放在电场中不同位置(如b、c),那么这个比值是______的(填“相同”或“不同”).于是可以用某处的比值
来描述电场在该处的强弱,物理量
定义为______.这种定义物理量的方法可叫做______法.
正确答案
不同
电场强度
比值
解析
解:电场强度通过的值是确定的,同一点,不同的电荷量,则电场力不变,但比值是不变的,
而不同位置,相同的电荷量,则电场力不同,说明电场强度也不同.因此将此方法称为比值法.
比值定义出来的量,与定义量无关,比如:此处的电场强度,若没有电荷,则没有电场力,但电场强度仍存在.
故答案为:不同,电场强度,比值.
如图所示,真空中有两个带电量相等的点电荷A和B,均带正电,相距r=0.1m,它们之间的静电力大小为3.6×10-4N.求:
(1)电荷A带电量;
(2)电荷A在B处产生的电场强度的大小和方向.
正确答案
解:(1)设每个电荷的电荷量均为Q.根据库仑定律可得:
F=k
所以:Q==
C=2×10-8C,
(2)电荷A在B处产生的电场强度为:E==
N/C=1.8×104N/C,沿AB方向(或向右)
答:(1)电荷A带电量为2×10-8C;
(2)电荷A在B处产生的电场强度的大小为1.8×104N/C,沿AB方向(或向右).
解析
解:(1)设每个电荷的电荷量均为Q.根据库仑定律可得:
F=k
所以:Q==
C=2×10-8C,
(2)电荷A在B处产生的电场强度为:E==
N/C=1.8×104N/C,沿AB方向(或向右)
答:(1)电荷A带电量为2×10-8C;
(2)电荷A在B处产生的电场强度的大小为1.8×104N/C,沿AB方向(或向右).
(2015秋•台山市校级月考)用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为4.0×10-2kg,所带电荷量为+2.0×10-8C,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成θ=600.求这个匀强电场的电场强度.
正确答案
解:小球的受力如图,
根据共点力平衡有:mgtanθ=qE
E==
=2
×107N/C
答:这个匀强电场的电场强度大小为2×107N/C,方向水平向右.
解析
解:小球的受力如图,
根据共点力平衡有:mgtanθ=qE
E==
=2
×107N/C
答:这个匀强电场的电场强度大小为2×107N/C,方向水平向右.
下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B,E=是电场强度定义式,F是放入电场中的试探电荷所受的力,q是放入电场中的试探电荷的电荷量,它适用于任何电场,q不是产生电场的场源电荷的电荷量.故A错误,B正确.
C、E=k是真空中点产生的电场强度计算式,当r→0时,电荷不能看成点电荷,此公式不适用,所以不能推导出E→∞;当r→∞时,E→0.故C错误.
D、以点电荷Q为中心,r为半径的球面上各处的场强大小相等,方向不同,所以球面上各处的场强不相同.故D错误.
故选B
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