- 电场
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真空中有一电场,在电场中的P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P点的场强为______N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C,则P点的场强为______N/C,该电荷在P点受到的电场力为______N.
正确答案
5.0×103
5.0×103
1.0×10-5
解析
解:由电场强度公式知,P点的场强为:E==
N/C=5×103N/C
当将检验电荷的电量减小为2.0×10-9C,则P点的场强仍然是5.0×103;其电场力为F=qE=2.0×10-9C×5×103N=1×10-5N
故答案为:5.0×103;5.0×103;1.0×10-5
如图所示,在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,k=9.0×109 N.m2/C2
(1)q在M点受到的作用力;
(2)M点的场强;
(3)M、N两点的场强哪点大?
正确答案
解:(1)根据库仑定律得:
F==9.0×109×
N=1.0×10-8N
(2)点电荷Q在M点的场强:E==9.0×109×
N/C=100N/C
(3)根据点电荷场强公式E=,可知M点场强大.
答:
(1)q在M点受到的作用力为1.0×10-8N;
(2)M点的场强为100N/C;
(3)M、N两点中M点的场强大.
解析
解:(1)根据库仑定律得:
F==9.0×109×
N=1.0×10-8N
(2)点电荷Q在M点的场强:E==9.0×109×
N/C=100N/C
(3)根据点电荷场强公式E=,可知M点场强大.
答:
(1)q在M点受到的作用力为1.0×10-8N;
(2)M点的场强为100N/C;
(3)M、N两点中M点的场强大.
如图所示,在x轴的原点O处有一弧立的点电荷,测得A点的电场强度为100N/C,B点的电场强度为36N/C,点C为AB段的中点,那么C点的电场强度为______N/C.
正确答案
56.25
解析
解:设点电荷电量为Q,A点距Q距离为a,B点距Q距离为b,
则:=100N/C,
=36N/C,
那么=E
联立三式,解得:E=56.25N/C;
故答案为:56.25.
在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一点P,P点与q1的距离为 r,把一个电量为q2的实验电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点电场强度的大小等于( )
正确答案
解析
解:
A、B电量为q2的实验电荷在P点所受的电静电力为F,根据电场强度的定义式得到:P点电场强度的大小E=.故A错误,B正确.
C、D电量为q1的点电荷场源电荷,在P点产生的电场强度的大小为E=k.故C正确,D错误.
故选BC
如图为某一水平电场中等间距的一组等势面分布.一个带-q电荷量的粒子从坐标原点O以1×104m/s的初速度向x轴负方向运动,运动到x=-8cm处速度减为零.不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据E=知电场强度为E=
=500N/c,方向沿x轴负方向,故A错误;
B、根据动能定理知Eqx=0-mv2,得
=
=
=1.25×106C/kg,故B正确;
C、根据a=,x=v0t
联立解得t=8×10-6s,故C正确;
D、根据能量守恒知在x轴上不同位置,粒子的动能和电势能之和均为一定值,故D正确;
故选:BCD
关于电场强度,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、场强是反映电场本身强弱和方向的物理量,与检验电荷无关,不能说场强的大小和检验电荷q0的大小成正比.故A错误.
B、正点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点场强方向,而负点电荷在电场中某点受力的方向与该点场强方向相反.故B错误.
C、在电场中某点电场强度是不变的,则由电场强度的定义式E=可知,检验电荷q0所受的力与q0的比值不随q0的大小而变化.故C正确.
D、在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场的场强大小处处相等,但方向不同,而场强是矢量,场强不是处处相同.故D错误.
故选C
如图所示,A、B两个带电小球可以看成点电荷,用两等长绝缘细线悬挂起来,在水平方向的匀强电场中,A、B静止,且悬线都保持竖直,已知A、B相距3cm,A的带电量为qA=+2.0×10-9 C.求:
(1)匀强电场的场强大小和方向;
(2)小球B的电量和电性;
(3)A、B连线中点处的场强大小和方向.
正确答案
解:(1)匀强电场对两个小球的电场力方向相反,要使它们都平衡,两个球必定是异种电荷.由题意可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,所以要加一个水平向左的电场.
对B受力分析,则由根据平衡条件得:EqB=
代入数据解得:E=k=9×109×
=2×104N/C;
(2)对A受力分析,则有:EqA=;
可得:qB=qA=2.0×10-9 C×10-9 C;
B受到的库仑力水平向左,则电场力水平右,所以B带负电.
(3)A、B在连线中点处的场强大小相等,均为 E1=k=4E,方向水平向右
则A、B连线中点处的场强大小 E′=2E1-E=7E=1.4×105N/C,方向水平向右.
答:
(1)外加的匀强电场的场强大小是2×104N/C,方向水平向左.
(2)小球B的电量2×10-9 C;带负电.
(3)A、B连线中点处的场强大小为1.4×105N/C,方向水平向右.
解析
解:(1)匀强电场对两个小球的电场力方向相反,要使它们都平衡,两个球必定是异种电荷.由题意可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,所以要加一个水平向左的电场.
对B受力分析,则由根据平衡条件得:EqB=
代入数据解得:E=k=9×109×
=2×104N/C;
(2)对A受力分析,则有:EqA=;
可得:qB=qA=2.0×10-9 C×10-9 C;
B受到的库仑力水平向左,则电场力水平右,所以B带负电.
(3)A、B在连线中点处的场强大小相等,均为 E1=k=4E,方向水平向右
则A、B连线中点处的场强大小 E′=2E1-E=7E=1.4×105N/C,方向水平向右.
答:
(1)外加的匀强电场的场强大小是2×104N/C,方向水平向左.
(2)小球B的电量2×10-9 C;带负电.
(3)A、B连线中点处的场强大小为1.4×105N/C,方向水平向右.
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=4R.已知M点的场强大小为E,静电力常量为k,则N点的场强大小为( )
正确答案
解析
解:若将带电量为2q的球面放在O处,
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.
则在M、N点所产生的电场为:,
由题知当半球面在M点产生的场强为E,则N点的场强为
,
故选:A
在电场中有一点P,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、场强是表示电场本身性质的物理量,由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当试探电荷的电荷量加倍时,P点的场强不变,故A错误.
B、由于场强由电场本身决定的,与试探电荷无关,所以当P点没有试探电荷,P点的场强不变,故B错误.
C、由E=得,F=qE,q一定时F与E成正比,则知P点的场强越大,同一试探电荷在P点受到的电场力越大,故C正确.
D、P点的场强方向由电场本身决定,与检验电荷的正负无关,故D错误.
故选:C.
质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场如图所示,悬线下挂着一个带正电的小球,它的质量为m,电荷量为q,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球受到重力、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.
BCD、剪断细线,小球受重力和电场力,两个力为恒力,合力则为恒力.合力的方向与原来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BC错误,D正确.
故选:AD.
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