- 静电场
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如图所示,空心金属球的半径为R,球外右侧放置一正点电荷,其电荷量为Q,到球心的距离为r,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为______,方向______.
正确答案
解:点电荷Q在球心处产生的场强,方向水平向左,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小
,方向水平向右.
故答案为:,水平向右.
解析
解:点电荷Q在球心处产生的场强,方向水平向左,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小
,方向水平向右.
故答案为:,水平向右.
如图所示,把点电荷q=+2×10-11C由A点移动到B点,静电力所做的功WAB=+4×10-11J. A、B两点间的电势差UAB=______;如果将电荷q′=-2×10-11C由B点移到A点,静电力所做的功WBA′=______ J.
正确答案
解:A、B两点间的电势差UAB=,
因为UAB=-UBA,则由B点移到A点,静电力所做的功WBA′=q=4×10-11J.
故答案为:2V,4×10-11.
解析
解:A、B两点间的电势差UAB=,
因为UAB=-UBA,则由B点移到A点,静电力所做的功WBA′=q=4×10-11J.
故答案为:2V,4×10-11.
以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都大小相等,但方向不同.故A错误;
B、点电荷的电场强度的计算式:中,Q是场源电荷的电荷量.故B错误.
C、电场强度的定义式:适用于任何电荷产生的电场.故C错误.
D、点电荷的电场强度的计算式E=是点电荷Q1产生的电场的场强大小.故D正确.
故选:D.
如图所示,真空中有一半径为R,电荷量为+Q的均匀带电球壳,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴.已知x1<R<x2,则( )
正确答案
解析
解:A、根据静电平衡可知,球内部的电场强度处处为零,x1处的场强大小为E1=0.故A错误;
B、电荷量为+Q 的均匀带电球壳,以球心为坐标原点,当作点电荷,则有x2处场强大小为,故B正确;
C、因是带电球壳,则x1、x2两点处的电场强度不可能相同,故C错误;
D、根据静电平衡可知,带电球壳,是一个等势体,而沿着电场线方向,电势降低,因此x1电势大于x2,故D错误;
故选:B.
关于点电荷所形成的电场,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:在真空中,电场强度的表达式为E=,式中Q就是产生电场的电荷,
A、以点电荷为球心的球面上,各点的场强大小相同,方向不同,所以A错误;
B、由上可知,离点电荷越远的地方,场强越小,即场强与距离的平方成反比,所以B错误;
C、沿着正点电荷形成电场的电场线方向,间距越来越大,则场强越来越小,所以C正确;
D、沿着负点电荷形成的电场线方向,间距越来越小,则场强越来越大,故D错误;
故选:C
真空中,带电量为Q的点电荷产生的电场中,在距离点电荷r处放置一试探电荷,若试探电荷电量为q,则该处的场强大小为( )
正确答案
解析
解:A、点电荷周围存在电场,电场强度不会为零,故A错误
B、由库仑定律得:F=K,且E=
,故E=k
,故B错误
C、由B分析得,C正确
D、电场强度与试探电荷无关,故D错误
故选C
关于点电荷形成的电场的叙述,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据点电荷的场强公式E=,可知无论是电荷还是负电荷形成的,离点电荷越近场强越大,故AC正确;
B、正点电荷形成的电场向外扩散,沿着电场线方向电势降低,所以离点电荷越近电势越高,故B错误;
D、负点电荷形成的电场向内汇聚,沿着电场线方向电势降低,所以离点电荷越近电势越低,故D正确.
故选:ACD
正电荷Q周围的电场线如图所示,由图可知,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:根据公式E=k可知,E与r的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故A正确,BCD错误.
故选:A.
(2011•冀州市校级模拟)如图所示,在固定正点电荷Q的电场中,一个正检验电荷q沿着一条电场线运动.已知检验电荷经过M点时的加速度是经过N点时的加速度的2倍,不计检验电荷重力,则一定有
( )
正确答案
解析
解:根据检验电荷经过M点时的加速度是经过N点时的加速度的2倍可知,检验电荷在M点的受力是在N点受力的2倍,即正点电荷Q在M点的场强应该是在N点场强的2倍,
由点电荷的场强公式E=k可知,
EM=k,
EN=k,
由于 EM=2EN,
即 k=2k
,
所以rN= rM,故A错误,B正确.
由于不知道MN点的电势的关系,所以不能确定电场对电荷做功的大小,故不能比较电荷在MN点的速度的大小,所以CD错误.
故选:B.
(2015秋•福建期末)如图(甲)所示中,AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线,图(乙)则是放在电场线上P、Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图象,电场方向由A指向B,由此可以判断( )
正确答案
解析
解:由电场强度的定义式 E=得:F=Eq,则知:F-q图象的斜率表示电场强度大小,图线Q的斜率小于P的斜率,说明Q处场强小于P处的场强,该电场是由点电荷产生的,说明Q距离场源较远,即场源位置位于A侧.
由于检验电荷的电性未知,电场线的方向不能确定,故场源电荷可能是正电荷,也可能是负电荷.故A正确,BCD错误.
故选:A
空间有三点A、B和C位于直角三角形的三个顶点如图所示,且AB=4cm,BC=3cm.现将点电荷QA和QB分别放在A、B两点,测得C点的场强为EC=10N/C,方向如图所示,则QA带______电,QB带______电(填“正或负”),如果撤掉QA,C点场强的大小______.
正确答案
负
正
7.5v/m
解析
解:由于A、B为点电荷,故B产生的电场沿直线BC,要么指向B,要么指向C,同理A产生的电场沿直线AC,方向要么指向A,要么指向C,由于合场强平行于直线BA,故B产生的电场沿直线BC,指向C,A产生的场强沿直线AC,方向要么指向A,如图所示,故B带正电荷,A带负电荷,
由图可知tgθ==
,
又tgθ=,
故EB=7.5v/m,所以撤去QA,则EC′=故EB=7.5v/m.
故答案为:负,正,7.5v/m.
对公式E=,理解正确的是( )
正确答案
解析
解:A、点电荷场强公式是根据E=推导产生的,其中F为场源电荷对试探电荷的库仑力.
当r趋向0时,就不适用库仑力公式F=中距离的要求,故A错误.
B、当r→∞时,也就是距离场源电荷距离很远,所以E→0,故B正确.
C、点电荷场强公式E=,其中Q是场源电荷,某点场强跟点电荷Q有关,也跟该点位置r有关,故C错误.
D、以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点场强大小相等,方向不同,电场强度是矢量,有大小和方向,所以各点场强不相同.故D错误.
故选B.
如图所示,在x轴上坐标为+1的点上固定一个电荷量为+4Q的点电荷,数轴原点处固定一个电荷量为-Q的点电荷.那么在数轴上,电场强度方向沿x轴负方向的点所在的区域
正确答案
解:在(0,1)区域内,两点电荷的场强方向均沿x轴负向
在原点左侧x处合场强为零,则,
解得x=1,
所以,场强沿-x的另一区域是(-∞,-1).
答:电场强度方向沿x轴负方向的点所在的区域(0,1)及(-∞,-1).
解析
解:在(0,1)区域内,两点电荷的场强方向均沿x轴负向
在原点左侧x处合场强为零,则,
解得x=1,
所以,场强沿-x的另一区域是(-∞,-1).
答:电场强度方向沿x轴负方向的点所在的区域(0,1)及(-∞,-1).
关于E=…①和E=k
…②,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B:因公式①为电场强度的定义式,故适用于任意电场;公式中的q为试探电荷的电量,即为放入电场中电荷的电量,而F是放入电场中的电荷所受的力,故A正确,B错误;
C、D: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;其中Q是场源电荷,r是到场源电荷的距离.故C错误,D正确.
故选:AD.
一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为r,则金属球上的感应电荷在球心处激发的电场强度大小为______,方向______.
正确答案
向右
解析
解:点电荷Q在球心处产生的场强E=k,方向水平向左,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小
E′=E=k,方向水平向右.
故答案为:k,水平向右.
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