- 电场
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竖直方向的匀强电场中,一个质量为m、带电荷量为+q的质点,从A点射入电场恰好沿图中虚线所示直线AB运动,如图所示.则该质点沿直线AB运动的过程中将做______运动,该匀强电场的方向______,场强大小E=______.
正确答案
匀速直线
竖直向上
解析
解:据题分析可知质点的合力必定为零,重力与电场力二力平衡,质点做匀速直线运动,则电场力方向竖直向上,而质点带正电,则该匀强电场的方向竖直向上.
由mg=qE得:E=
故答案为:匀速直线,竖直向上,
A为已知电场中的一固定点,在A点放一个电荷量为q的点电荷,所受的电场力为F,则A点的场强为E是多少?若在A点放一个电荷量为2q的点电荷,则A点的场强为E是多少?
正确答案
解:根据电场强度的定义式知,A点的场强E=,
若在A点放一个电荷量为2q的点电荷,电场强度不变,仍然为.
答:A点的场强为,若在A点放一个电荷量为2q的点电荷,则A点的场强仍然为
.
解析
解:根据电场强度的定义式知,A点的场强E=,
若在A点放一个电荷量为2q的点电荷,电场强度不变,仍然为.
答:A点的场强为,若在A点放一个电荷量为2q的点电荷,则A点的场强仍然为
.
在某电场中的P点,放一带电量q=-3.0×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F=6.0×10-7N,方向水平向右.求:
(1)P点的场强大小和方向
(2)在P点放一带电量为q2=1.0×10-10C的检验电荷,求q2受到的电场力F2的大小和方向
(3)P点不放检验电荷时的场强大小和方向.
正确答案
解:(1)P点的场强为:N/C
方向与负电荷受到的电场力方向相反,即水平向左
(2)q2受到的电场力为:N
方向与P点的场强方向相同,即水平向左
(3)P点不放检验电荷时,场强大小仍为2.0×103 N/C,
方向水平向左
答:(1)P点的场强大小为2.0×103 N/C,方向水平向左;
(2)q2受到的电场力F2的大小为2.0×10-7 N,方向水平向左;
(3)P点不放检验电荷时的场强大小为2.0×103 N/C,方向水平向左.
解析
解:(1)P点的场强为:N/C
方向与负电荷受到的电场力方向相反,即水平向左
(2)q2受到的电场力为:N
方向与P点的场强方向相同,即水平向左
(3)P点不放检验电荷时,场强大小仍为2.0×103 N/C,
方向水平向左
答:(1)P点的场强大小为2.0×103 N/C,方向水平向左;
(2)q2受到的电场力F2的大小为2.0×10-7 N,方向水平向左;
(3)P点不放检验电荷时的场强大小为2.0×103 N/C,方向水平向左.
如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V左右,使空气发生电离,从而产生二价负氧离子.在负极后面加上小风扇,将大量负氧离子排出,使空气变得清新.已知针状负极与环形正极间距离为5mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则( )
正确答案
解析
解:匀强电场的场强为:
E==
=106N/C
电场对负氧离子的作用力为:
F=qE=2×1.6×10-19×106=3.2×10-13N.故D正确,A、B、C错误.
故选:D
等边三角形ABC的A点处放上正点电荷Q时,在C处的场强为E;
求:(1)若在B处再放一个同样的正点电荷Q后,C处的场强为多大?
(2)若在B处把(1)中正点电荷+Q换成负点电荷-Q后,C处的场强为多大?
正确答案
解:(1)根据点电荷场强公式E=k可知:两个正电荷在C处产生的场强大小相等,均为E,夹角为60°,则根据平行四边形定则可得:C处场强为EC=2Ecos30°=
E
(2)若在B处把(1)中正点电荷+Q换成负点电荷-Q后,该负电荷在C处产生的场强大小为E,方向沿C到B,与正电荷场强E的夹角为120°,根据平行四边形定则和几何关系可得:C处场强为EC′=E.
答:
(1)若在B处再放一个同样的正点电荷Q后,C处的场强为E.
(2)若在B处把(1)中正点电荷+Q换成负点电荷-Q后,C处的场强为E.
解析
解:(1)根据点电荷场强公式E=k可知:两个正电荷在C处产生的场强大小相等,均为E,夹角为60°,则根据平行四边形定则可得:C处场强为EC=2Ecos30°=
E
(2)若在B处把(1)中正点电荷+Q换成负点电荷-Q后,该负电荷在C处产生的场强大小为E,方向沿C到B,与正电荷场强E的夹角为120°,根据平行四边形定则和几何关系可得:C处场强为EC′=E.
答:
(1)若在B处再放一个同样的正点电荷Q后,C处的场强为E.
(2)若在B处把(1)中正点电荷+Q换成负点电荷-Q后,C处的场强为E.
如图所示,用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的重力mg=0.1N,带电量q=+2.0×108C,现加一方向竖直向上的匀强电场,使细线受到的拉力恰好等于零.
求:(1)电场力F
(2)电场强度E.
正确答案
解:(1)对小球受力分析,受到竖直向上的电场力F和竖直向下的重力G,
根据平衡条件得
F=G=0.1N
(2)根据电场强度定义式得
E==
N/C=5×10-10N/C
答:(1)电场力F是0.1N
(2)电场强度E是5×10-10N/C.
解析
解:(1)对小球受力分析,受到竖直向上的电场力F和竖直向下的重力G,
根据平衡条件得
F=G=0.1N
(2)根据电场强度定义式得
E==
N/C=5×10-10N/C
答:(1)电场力F是0.1N
(2)电场强度E是5×10-10N/C.
(2015秋•济南校级期末)真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为2r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )
正确答案
解析
解:根据点电荷场强公式E=k,Q一定,则A、B两点的电场强度大小之比为
EA:EB=:
=(3r)2:(2r)2=9:4
故选:C
放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若将放入该点的电荷从电场中移出,则电场力随之而消失,但电场强度受到电场的性质决定,所以依然存在.故A错误;
B、若将放入该点的电荷量增加一倍,则电场力也将会增大一倍,而该处的电场强度却不变,故B错误;
C、放入该点的正电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向,若是负电荷则受力的反方向为电场强度的方向.故C正确;
D、由公式E=,可知国际单位是N/C,而安培是电流的单位.故D错误;
故选:C.
(2015秋•卢龙县期末)把两个带电小球Q1、Q2分别放在真空中的A、B两点.已知Q1=4.0×10-10C,Q2=-6.0×10-12C,r=50cm,如图所示.
(1)求Q2受到的静电力的大小和方向;
(2)求Q1在B点产生的电场强度的大小和方向.
正确答案
解:(1)由库仑定律得:F=k
代入数据得:F=9×109×N=8.64×10-11N;故Q2受到的静电力的大小为:F=8.64×10-11N.方向由B指向A;
(2)依据点电荷电场强度公式得Q1在B点产生的电场强度为:E=k=9×109×
=14.4N/C.故Q1在B点产生的电场强度的大小14.4N/C,方向由A指向B.
答:(1)Q2受到的静电力大小为8.64×10-11N,方向沿AB连线由B指向A
(2)Q1在B点产生的电场强度大小为14.4N/C,方向沿AB连线由A指向B
解析
解:(1)由库仑定律得:F=k
代入数据得:F=9×109×N=8.64×10-11N;故Q2受到的静电力的大小为:F=8.64×10-11N.方向由B指向A;
(2)依据点电荷电场强度公式得Q1在B点产生的电场强度为:E=k=9×109×
=14.4N/C.故Q1在B点产生的电场强度的大小14.4N/C,方向由A指向B.
答:(1)Q2受到的静电力大小为8.64×10-11N,方向沿AB连线由B指向A
(2)Q1在B点产生的电场强度大小为14.4N/C,方向沿AB连线由A指向B
由公式可知,电场强度E的单位是( )
正确答案
解析
解:公式E=,根据力的单位是牛顿,电量的单位是库仑,故电场强度的单位是牛顿/库仑,故ABD错误,C正确.
故选:C.
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