- 电场
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关于场强和电势,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、公式E=,是比值定义法,E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,不能说E与F成正比,与q成反比.故A错误.
B、由U=Ed可知,匀强电场中E恒定,电场力做功只与始末位置沿电场方向的位移有关,任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比.故B错误.
C、场强与电势没有直接关系.场强为零的地方,电势不一定为零.故C错误.
D、只要电场力做正功,电势能一定减小,即它一定从电势能大的地方移动到电势能小的地方.故D正确.
故选D
关于场强的三个公式①E= ②E=k
③E=
的适用范围,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、电场强度反映电场本身的性质,与检验电荷所受的电场力和电荷量无关.故A错误,D正确;
B、公式②是点电荷的场强公式,表示点电荷电场中某点的电场强度大小E与源电荷电量Q成正比,与该点到源电荷距离的平方成反比,故B正确;
C、公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场,故C正确;
本题选错误的,故选:A.
(2015秋•吉林校级期中)把q=-2×10-9C试探电荷放在电场中的A点,受到电场力为F=4×10-8N,具有电势能EP=6×10-8J,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:据场强公式:E=N/C;据场强方向的规定知,场强方向与负电荷受力的方向相反.
故选:B
如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中.已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,则该匀强电场的场强大小是______,并在图中作出这个电场线.
正确答案
解:由题,q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,则A与B电势相等,AB连线是一条等势线.BC间电势差为=
=-173V
该匀强电场的场强大小E==
电场线方向垂直于AB向下.如图.
故答案为:1000V/m,电场线如图.
解析
解:由题,q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零,则A与B电势相等,AB连线是一条等势线.BC间电势差为=
=-173V
该匀强电场的场强大小E==
电场线方向垂直于AB向下.如图.
故答案为:1000V/m,电场线如图.
一个带电小球,带有2.0×10-9C的负电荷.当把它放在电场中某点时,受到方向竖直向下、大小为2.0×10-8N的电场力,则该处的场强大小为多少,方向如何?如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球,所受到的电场力大小为多少,方向如何?
正确答案
解:该处的场强大小为 E==
=10N/C,方向竖直向上.
如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球,所受到的电场力大小为 F′=q′E=3.2×10-12×10N=3.2×10-11N,方向竖直向上.
答:该处的场强大小为10N/C,方向竖直向上.如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球,所受到的电场力大小为3.2×10-11N,方向竖直向上.
解析
解:该处的场强大小为 E==
=10N/C,方向竖直向上.
如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球,所受到的电场力大小为 F′=q′E=3.2×10-12×10N=3.2×10-11N,方向竖直向上.
答:该处的场强大小为10N/C,方向竖直向上.如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球,所受到的电场力大小为3.2×10-11N,方向竖直向上.
电量为2×10-6C的点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×10-4N,方向向右,则A点的场强为______N/C,方向______,若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N,方向______,则这个电荷的电量为______.
正确答案
200
向右
向右
1×10-6C
解析
解:A点的场强为:E==
N/C=200N/C,方向:向右.
把另一电荷放在该点时,场强不变所受的电场力方向向右.由F′=q′E得:
q′==
C=1×10-6C.
故答案为:200,向右,向右,1×10-6C
如图所示,在水平向右的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为3m和5m,A带负电,电量为q,B带正电,电量也为q.若杆在水平位置,由静止开始转动,杆能转过的最大角度为53°,则匀强电场的场强E=______;在转动过程,则AB两球组成的系统的电势能的改变量为______.
正确答案
0.8mgL
解析
解:对系统运用动能定理,当电场力和重力做功的代数和为零时,两球组成的系统动能变化量为零,此时杆子转过的角度最大.
有:2mg•sin53°-mg•
sin53°-2qE
(1-cos53°)=0
解得:E=.
电势能的改变量等于电场力所做的功;由动能定理可知,故
W+(5mg•sin53°-3mg•
sin53°)=0;
解得:W=-0.8mgL;
因电场力做负功,故说明电势能增加了0.8mgL;
故答案为:;0.8mgL.
关于场强的三个公式:①E=;②E=
;③E=
的适用范围,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:因公式①为电场强度的定义式,故适用于任意电场,在真空和介质中都可以;
而公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强,故只能适用于真空中点电荷形成的电场;
公式③是匀强电场中场强与电势关系,故只能适用于真空中或介质中的匀强电场;
故AB错误,CD正确;
故选:CD.
如图所示,水平放置面积相同的两金属板A、B.A板挂在等臂天平的一端,B板用绝缘支架固定,当天平平衡后,两板间的距离为5cm,若在两板间加400V电压后,在天平右端要增加4g砝码天平才能恢复平衡,可见金属板A所带的电荷量为( )
正确答案
解析
解:平行板电容器的场强E==8000V/m
根据平衡特点得
金属板B对A金属板的吸引力F==△mg
解得Q=1×10-5C
故选B.
在光滑的绝缘水平面上,有一质量m=1.0×10-3 kg、电量q=1.0×10-10 C的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy.现突然加一沿y轴正方向、场强大小E1=6.0×106 V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过1.0s,所加电场突然变为沿x轴正方向、场强大小为E2=4.0×106 V/m的匀强电场,求再经过2.0s时小球的位置坐标.
正确答案
解:带电小球在第一秒内做匀加速直线运动a1==
m/s2=0.6 m/s2,
1s末的速度:v1=a1t1=0.6×1 m/s=0.6 m/s,
1s内 的位移:y1=a1t12=
×0.6×12 m=0.3 m,
后2秒内做类平抛运动,加速度:a2==
m/s2=0.4 m/s2,
y方向的位移:y2=v1t2=0.6×2 m=1.2 m
y方向的总位移:y=y1+y2=(0.3+1.2)m=1.5 m,
x方向的位移:x=a2t22=
×0.4×22 m=0.8 m.
小球最后的位置坐标:(0.8,1.5)
答:小球最后的位置坐标:(0.8,1.5)
解析
解:带电小球在第一秒内做匀加速直线运动a1==
m/s2=0.6 m/s2,
1s末的速度:v1=a1t1=0.6×1 m/s=0.6 m/s,
1s内 的位移:y1=a1t12=
×0.6×12 m=0.3 m,
后2秒内做类平抛运动,加速度:a2==
m/s2=0.4 m/s2,
y方向的位移:y2=v1t2=0.6×2 m=1.2 m
y方向的总位移:y=y1+y2=(0.3+1.2)m=1.5 m,
x方向的位移:x=a2t22=
×0.4×22 m=0.8 m.
小球最后的位置坐标:(0.8,1.5)
答:小球最后的位置坐标:(0.8,1.5)
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