- 电场
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在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上( )
正确答案
解析
解:根据点电荷的电场强度可知:E=,则有带正电Q1的电场强度用E1=
,另一个带负电-Q2的电场强度E2=
,
要使E1和E2相等,则有r1=r2,而满足此距离有两处:一处是两点电荷的连接间,另一处是负电荷外侧.
由于异种电荷,所以在两者连接的一处,电场强度为2E1或2E2;而在负电荷的外侧的一处,电场强度为零.
故选:B
(2015秋•蚌埠校级期中)如图所示电路中,电源两端电压U=10V,A、B两板间距离为2cm,C点离A板5mm,D点离B板4mm,则EC=______V/m,ED=______V/m,UC=______V,UD=______V.
正确答案
500
500
-7.5
-2
解析
解:由E==
V/m=500V/m
据U=Ed得:UBC=500×0.015V=7.5V
UCD=500×0.011V=5.5V
再据UBC=φB-φC得:φC=0-7.5V=-7.5v
UCD=φC-φD得:φD=-2V
故答案为:500,500,-7.5,-2
如图所示,空间中A、B、C三点的连线恰构成直角三角形,且∠C=30°,AB=L,在B、C两点分别放置一个点电荷,它们的电量分别是+Q与-Q.则斜边AC的中点D处的电场强度大小为______N/C,方向______.(静电力常量为k)
正确答案
水平向右
解析
解:B处点电荷在D点产生的场强ED1=
C处点电荷在D点产生的场强ED2=
故D点的合场强大小为ED=cos 30°×2=
,方向水平向右.
故答案为:,水平向右;
如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L,场强大小分别为E和2E.则( )
正确答案
解析
解:
A、B,由题,A、B两点的场强大小分别为E和2E,根据点电荷场强公式E=k分析得知:该点电荷的位置应离A点远、离B点近,所以该点电荷一定在A点的右侧.故A正确,B错误.
C、D,由于该点电荷的电性未知,无法确定A的场强方向,也无法判断A、B两点电势的高低.故CD错误.
故选A
如图所示,两块竖直的彼此绝缘平行金属板A、B,两板间距离为d,让A、B两板连接到直流电源上,能在AB间形成一个匀强电场.一个带电量为q,质量为m的小球用绝缘细线悬挂在电场中,带电小球对原电场没有影响.平衡时细线偏离竖直方向夹角30°.求:
(1)带电小球带电的性质和A、B间的电势差U;
(2)如果保持AB间电压不变,改变AB间距离,待稳定后发现悬挂小球的细线偏角为60°,则此时AB两板间距离为多少?
正确答案
解:(1)由题,平行金属板A、B中电场方向水平向左,小球受到的电场力水平向右,则小球带负电.如图,由平衡条件得
解得 ①
(2)保持AB间电压保持不变,则有 ②
由①②式解得,
答:(1)带电小球带负电,A、B间的电势差U为;
(2)AB两板间距离为.
解析
解:(1)由题,平行金属板A、B中电场方向水平向左,小球受到的电场力水平向右,则小球带负电.如图,由平衡条件得
解得 ①
(2)保持AB间电压保持不变,则有 ②
由①②式解得,
答:(1)带电小球带负电,A、B间的电势差U为;
(2)AB两板间距离为.
真空中两个固定的点电荷Q1=+4.0×10-8C 和 Q2=+8.0×10-8C,P点在它们的连线上,且P点距离Q1为20cm,P点距离Q2为30cm,求P场强的大小和方向.
正确答案
解:点电荷Q1=4.0×10-8C在P点的场强大小为:E1=k=9×109×
N/C=9000N/C,方向向右;
点电荷Q2=8.0×10-8C在P点的场强大小为:E2=k=9×109×
N/C=8000N/C,方向向左;
根据电场的叠加原理得:P点的场强的大小为:E=E1-E2=1000N/C,方向向右;
答:P点的场强的大小为1000N/C,方向向右.
解析
解:点电荷Q1=4.0×10-8C在P点的场强大小为:E1=k=9×109×
N/C=9000N/C,方向向右;
点电荷Q2=8.0×10-8C在P点的场强大小为:E2=k=9×109×
N/C=8000N/C,方向向左;
根据电场的叠加原理得:P点的场强的大小为:E=E1-E2=1000N/C,方向向右;
答:P点的场强的大小为1000N/C,方向向右.
如图所示,悬线下挂着一个带正电的小球.它的质量为m,电量为q,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E,( )
正确答案
解析
解:A、小球受重力、电场力和拉力处于平衡,根据共点力平衡得,mgtanθ=qE,则tanθ=,故A正确.
B、剪断细线,小球受重力和电场力,两个力为恒力,合力为恒力.合力的方向与绳子的拉力方向等值反向,所以小球沿细绳方向做初速度为零的匀加速直线运动.故,B、C、D错误.
故选A.
空间有一半径为r的孤立球形导体,其上带有固定电荷量的负电荷,该空间没有其他电荷存在,其在导体附近的点P处的场强为E.若在P点放置一带电量为q的点电荷,测出q受到的静电力为F,则( )
正确答案
解析
解:AB、如果q为负,由于同种电荷间存在斥力,所以球形导体上的电荷将远离P点,在P点产生的场强将减小,所以<E,即E>
,故A正确,B错误.
CD、如果q为正,由于异种电荷间存在引力,所以球形导体上的电荷将靠近P点,在P点产生的场强将增大,所以>E,即E<
,故CD错误.
故选:A.
某位教师为了让学生对学过的公式的适用条件引起重视,特别命制了一道关于公式适用条件的选择题.下面关于电场强度的公式(a)E=、(b)E=k
、(c)E=
的说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:ABC、场强的定义式适用于任何电场,
仅适用于计算真空中点电荷周围某点的电场强度,
仅适用于匀强电场.故A、B正确,C错误.
D、根据三个公式得到的电场强度是相同的,故D正确.
本题选错误的,故选:C.
如图所示,在真空中,带电量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则
(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?
(2)距A、B两点都为r的O′点的场强如何?
正确答案
解:(1)根据电场强度的叠加原则可知,两点电荷连线的中点O的场强 EO=k
+k
=
;
(2)+Q在0′处产生的场强 E1=k,方向与水平方向成60°斜向上,
-Q在0′处产生的场强 E2=k,方向与水平方向成60°斜向下,
根据矢量合成原则可知,O′点的场强E=E1=k,方向水平向右.
答:
(1)两点电荷连线的中点O的场强为;
(2)距A、B两点都为r的O′点的场强大小为k,方向水平向右.
解析
解:(1)根据电场强度的叠加原则可知,两点电荷连线的中点O的场强 EO=k
+k
=
;
(2)+Q在0′处产生的场强 E1=k,方向与水平方向成60°斜向上,
-Q在0′处产生的场强 E2=k,方向与水平方向成60°斜向下,
根据矢量合成原则可知,O′点的场强E=E1=k,方向水平向右.
答:
(1)两点电荷连线的中点O的场强为;
(2)距A、B两点都为r的O′点的场强大小为k,方向水平向右.
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