- 静电场
- 共12458题
真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q,且相距为r,则距离A为处的P点的电场强度为多少?
正确答案
解:A点电荷在距离A为处产生的电场强度大小为E1,
则E1=k=
同理,B点电荷在距离A为处产生的电场强度大小为E2,
则E2==
;
因它们是同种电荷,则它们在P点的电场强度方向相反,
则合电场强度大小为E=E1-E2=,方向由A指向B,
答:则距离A为处的P点的电场强度大小为
,方向由A指向B.
解析
解:A点电荷在距离A为处产生的电场强度大小为E1,
则E1=k=
同理,B点电荷在距离A为处产生的电场强度大小为E2,
则E2==
;
因它们是同种电荷,则它们在P点的电场强度方向相反,
则合电场强度大小为E=E1-E2=,方向由A指向B,
答:则距离A为处的P点的电场强度大小为
,方向由A指向B.
下列物理公式属于定义式的是( )
正确答案
解析
解:A、s=at2 .位移与加速度和时间的平方成正比,故A错误
B、a=,加速度与所受的合力成正比,与质量成反比,故B错误
C、E=电场强度与场源电荷量成正比,与距离的平方成反比,故C错误
D、v=,速度与运动时间和位移无直接关系,故D正确
故选D.
在真空中有一个点电荷Q,在他周围跟Q同一条直线上有A、B两点,相距12cm,已知A点和B点的电场强度值比为=4,试求场源电荷Q在该直线上的位置.
正确答案
解:根据点电荷电场强度公式E=k,
则有:A点和B点的电场强度值比为=
=4,
解得:rA=0.12m,
答:场源电荷Q在该直线上的离A的位置为0.12m.
解析
解:根据点电荷电场强度公式E=k,
则有:A点和B点的电场强度值比为=
=4,
解得:rA=0.12m,
答:场源电荷Q在该直线上的离A的位置为0.12m.
如图所示,光滑绝缘细杆AB水平置于带电小球的正上方,小球的电荷量为+Q.a、b是水平细杆上的两点,且在以小球为圆心的同一竖直圆周上,c为a、b的中点.一个质量为m、电荷量为-q的小圆环套在细杆上,从a点由静止释放,在小圆环由a点运动到b点的过程中,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由库仑定律F=
可知,小圆环由a→c→b,库仑力先增大后减小,故A正确;
B、由于只有电场力做功,电场力先做正功再做负功,故根据动能定理,动能先增大后减小,故B错误;
C、D、由于电场力先做正功再做负功,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加,故电势能先减小后增大,故a、b两点处小圆环电势能最大,c处小圆环电势能最小,故C错误,D正确;
故选A、D.
如图示,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距l,如果在两点电荷连线的中点O有一半径为r(2r<l)空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点的场强大小为( )
正确答案
解析
解:两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小为E1=k+k
=k
,方向向左.
根据静电平衡导体的特点可知,球壳上的感应电荷在O点处的场强大小与两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小相等,方向相反,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为E2=E1=k,方向向右,故A正确,BCD错误;
故选A
长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为-q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于______,方向______.
正确答案
水平向左
解析
解:水平导体棒当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小与一带电量为Q的点电荷在该处产生的电场强度大小相等,则有:E=
由于该处的电场强度为零,所以方向与一带电量为Q的点电荷在该处产生的电场强度的方向相反,即水平向左
故答案为:;水平向左
在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示.求:
(1)q在M点受到的作用力;
(2)M点的场强.
正确答案
解:(1)根据库伦定律公式得:F=k=9×109×
=10-8N,方向:由M指向0(或向左)
(2)根据电场强度定义式得:EM==
N/C=100N/C,方向:由M指向N(或向右)
答:(1)q在M点受到的作用力10-8N,方向:由M指向0;
(2)M点的场强100N/C,方向:由M指向N.
解析
解:(1)根据库伦定律公式得:F=k=9×109×
=10-8N,方向:由M指向0(或向左)
(2)根据电场强度定义式得:EM==
N/C=100N/C,方向:由M指向N(或向右)
答:(1)q在M点受到的作用力10-8N,方向:由M指向0;
(2)M点的场强100N/C,方向:由M指向N.
在x轴上有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x=0和x=6cm的位置上,其中Q1=+4.0×10-8C,Q2=-1.0×10-8C,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,其中x=______cm处的合场强为零,合场强方向沿x正方向的区域是______.
正确答案
12
0<x<6cm,x>12cm
解析
解:某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.
根据点电荷的场强公式E= 所以要使电场强度为零,那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反.
不会在Q1的左边,因为Q1的电荷大于Q2,也不会在Q1 Q2之间,因为它们电荷电性相反,在中间的电场方向都是一样的;所以,只能在Q2右边.
设该位置据Q2的距离是L,
得:=
代入数据解得:L=0.06m=6cm;
所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零;
在Q1 Q2之间,正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强方向沿x轴正方向,所以实际场强也是沿x轴正方向,根据点电荷的场强公式得x坐标轴大于12cm区域电场强度方向沿x轴正方向区域.所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是(0,6cm)和(12cm,∞).
故答案为:12,0<x<6,x>12cm.
(2015秋•衡水校级期中)如图所示,金属板带电量为+Q,质量为m的金属小球带电量为+q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:对金属小球受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:F=mgtanθ
故+Q在小球处产生的场强为:
E1==
根据点电荷的场强公式,+q在O点产生的场强为:E2=
故选:BC
一半径为R,带电量为+q的均匀带电球面,求球面内外电场强度的分布.
正确答案
解:图甲,真空中有一半径为R,电荷量为+q的均匀带电球面,
以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴,
理论分析表明,x轴上各点的场强度x变化关系关系如图乙,
根据静电平衡可知,球内部的电场强度处处为零,即E=0(0<x<R),
而球外部电场强度公式E=(x>R);
答:球面内外电场强度的分布如上图所示.
解析
解:图甲,真空中有一半径为R,电荷量为+q的均匀带电球面,
以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴,
理论分析表明,x轴上各点的场强度x变化关系关系如图乙,
根据静电平衡可知,球内部的电场强度处处为零,即E=0(0<x<R),
而球外部电场强度公式E=(x>R);
答:球面内外电场强度的分布如上图所示.
一点电荷Q=2.0×10-8C,在距此点电荷30cm处,该电荷产生的电场强度是多大?k=9.0×109Nm2/C2.
正确答案
解:由点电荷的场强公式E=k 可知,
E=9.0×109×=2000N/C,
答:电荷产生的电场的强度是2000N/C.
解析
解:由点电荷的场强公式E=k 可知,
E=9.0×109×=2000N/C,
答:电荷产生的电场的强度是2000N/C.
N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上,示意如图.右移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为______,方向______.
正确答案
沿OP指向P
解析
解:如果没移去电荷之前,N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上在圆心处场强为0,
该点场强可以看成是移去的电荷和其余的电荷在该点场强的叠加,
所以移去电荷后,在圆心O点处的电场强度与移去的电荷在该处的场强大小相等,方向相反.
根据库仑定律得圆心O点处的电场强度大小为,方向沿OP指向P
故答案为:,沿OP指向P.
如图所示,一负点电荷周围有A、B、C三点,其中B、C在同一个等势面上,有一个试探电荷q=+1.5×10-6C,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、沿电场线的方向电势降低,则有A点的电势高于B点的电势,故A正确;
B、沿电场线的方向电势降低,负电荷在电势高的位置电势能反而小,故试探电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,故B正确;
C、由点电荷的电场强度公式,E=,可知B、C两点的电场强度大小相等,故C正确;
D、电场强度是矢量,B、C两点的电场强度方向不同,故D错误;
故选:ABC.
如图所示,甲图中AB是某电场中的一条电场线,乙图为放在电场线上a、b两点的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系图象,规定电场力的方向由A指向B为正,由此可判定( )
正确答案
解析
解:由电场强度的定义式E=得知:F-q图象的斜率表示电场强度大小,图线a的斜率小于b的斜率,说明a处场强小于b处的场强,电场是由点电荷产生的,说明a距离场源较远,即场源位置在B侧,
由于正电荷受电场力向右,故场源电荷是负电荷,在B侧.故ABC错误,D正确.
故选:D.
己知真空中有一点电荷+Q1,在距其r的P点放一电量为+Q2的试探电荷,试探电荷所受电场力大小为F,则下述推断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据电场强度的定义式得P点的电场强度为:E==
,故A正确,B错误.
C、电场中的电场强度与放入电场中的电荷无关,无论有无放入检验电荷、检验电荷的电量如何,电场强度不变.故C、D错误.
故选A.
扫码查看完整答案与解析