- 电场
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如图所示,在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点,Oa=
Ob,当在a处放一电荷量q=1.5×10-8 C带正电的试探电荷时,受到的静电力为F=3×10-6 N.
(1)求点电荷+Q电场在a处的电场强度的大小、方向.
(2)如在b处放一个电量为e=1.6×10-19 C电子,它受到的静电力多大?
正确答案
解:(1)a处场强Ea==
N/C=200 N/C,
因点电荷带正电,则在a处的电场强度方向水平向右.
(2)由点电荷的场强E=k,且Oa=
Ob,
得Eb=Ea
则电子在b点受力为:Fb=eEb=e=1.6×10-19×=2×10-18N,
答:(1)求点电荷+Q电场在a处的电场强度的大小200 N/C,方向水平向右.
(2)如在b处放一个电量为e=1.6×10-19 C电子,它受到的静电力2×10-18N.
解析
解:(1)a处场强Ea==
N/C=200 N/C,
因点电荷带正电,则在a处的电场强度方向水平向右.
(2)由点电荷的场强E=k,且Oa=
Ob,
得Eb=Ea
则电子在b点受力为:Fb=eEb=e=1.6×10-19×=2×10-18N,
答:(1)求点电荷+Q电场在a处的电场强度的大小200 N/C,方向水平向右.
(2)如在b处放一个电量为e=1.6×10-19 C电子,它受到的静电力2×10-18N.
如图,AB是长为L的金属杆,P1、P2是位于AB所在直线上的两点,位置如图所示,在P2点有一个电荷量为+Q的点电荷,试求出金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小和方向.
正确答案
解:在正电荷的作用下,整个导体棒为等势体,故导体棒内的场强处处为零,故金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小与正电荷子啊P1产生的场强大小相等,方向相反
故大小为E=,方向向右
答:属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小为,方向向右
解析
解:在正电荷的作用下,整个导体棒为等势体,故导体棒内的场强处处为零,故金属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小与正电荷子啊P1产生的场强大小相等,方向相反
故大小为E=,方向向右
答:属杆上的感应电荷在P1点产生的场强大小为,方向向右
真空中有一电场,在电场中的某点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则该点的场强大小为______N/C;把检验电荷的电量减小为2.0×10-9C,则该电荷在该点受到的电场力大小为______N.
正确答案
5×103
1.0×10-5
解析
解:由电场强度公式,
当将检验电荷的电量减小为2.0×10-9C,则其电场力为F=qE=×5×103N=1×10-5N
故答案为:5×103N/C 1×10-5N
下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上各处的电场强度的大小都相同,而方向不同,故A错误;
B、E=仅适用于真空中点电荷形成的电场,故B正确;
C、电场强度方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向,故C错误;
D、若电场线是曲线,则电荷受力将发生方向的变化,则其轨道不可能与电场线重合,故D错误;
故选:B.
(2015秋•大庆校级月考)如图所示,带正电的A球固定,质量为m、电荷量为+q的粒子B从a处以速度v0射向A,虚线abc是B运动的一段轨迹,b点距离A最近.粒子经过b点时速度为v,重力忽略不计.则( )
正确答案
解析
解:A、由图知,带电粒子受到A处正电荷的排斥力作用,粒子从a运动到b的过程中库仑力做负功,其动能不断减小,故A正确.
B、粒子从b运动到c的过程中粒子离正电荷越来越远,所受的库仑力减小,加速度减小,故B错误.
C、根据动能定理得:+qUab=,可得能求出A产生的电场中a、b两点间的电势差Uab,故C正确.
D、ab间不是匀强电场,根据公式U=Ed,不能求b点的电场强度.故D错误.
故选:AC.
如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,b点的场强大小为Eb,Ea、Eb的方向如图所示,则关于a、b两点场强大小的关系是______.
正确答案
Ea=3Eb
解析
解:根据几何关系知,ra:rb=1:
根据点电荷的场强公式E=k,可得a、b两点的场强之比为3:1,即Ea=3Eb.
故答案为:Ea=3Eb.
如图所示,A、B两点相距d=10cm,它们的连线与匀强电场场强方向夹角60°,把电子从A点移到B点,需克服电场力做功20eV,则匀强电场的场强等于( )
正确答案
解析
解:A、B两点间沿电场线方向的距离为:d=lcos60°=0.1×0.5m=0.05m
由W=eEd得:E==
=400V/m
故选:B
关于E=与E=
,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,适用于任何电场;故A错误.
B、根据比值法定义的共性可知,E与F、q无关,故B错误.
C、D:E=是点电荷场强的计算式,Q是场源电荷,E与Q成正比,与r2成反比.
在F=公式中,将Q2看成场源电荷,则
是点电荷Q2在Q1处产生的场强;将Q1看成场源电荷,则知
是点电荷Q1在Q2处产生的场强.故CD正确.
故选:CD.
如图所示,ABC为匀强电场中的直角三角形,已知∠ABC=30°,D为AB边中点,AC=S.将一个质子由A点移到C点电场力做功为W,将一个电子由B点移到A点电场力做功为2W,已知电子电量为e,则( )
正确答案
解析
解:A、将一个质子由A点移到C点电场力做功为W,故:UAC=;
将一个电子由B点移到A点电场力做功为2W,故:UBA==-
;
故UAB=-UBA=;
由于D是AB的中点,故:
UAD=
故UAC=UAD,CD是等势面,故C正确;
B、电场线与等势面垂直,故电场强度方向垂直CD,故B错误;
A、根据公式U=Ed,有:
UAD=E•S
解得:E=,故B错误;
D、将一个电子由B点移到A点电场力做功为2W,故将一个质子由B点移到A点电场力做功为-2W,将一个质子由A点移到C点电场力做功为W;
由于电场力做功与路径无关,故:
WBC=WBA+WAC=W+(-2W)=-W
故D错误;
故选:C.
电场强度的定义式E=,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电场中某点的电场强度与放入电场中的电荷、以及电荷所受的电场力无关,故A错误.
B、根据F=qE知,电荷在某点所受的电场力与电荷量成正比,故B正确.
C、电场中某点的电场强度的大小和方向与放入电场中的电荷无关,即时将检验电荷移走,该点的电场强度不变,故C、D错误.
故选:B.
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