- 静电场
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某空间有带正电的点电荷Q1和带负电的点电荷Q2形成的电场,如图所示,在它们的连线上的M点,关于M点的电场强度的说法中正确的是( )
正确答案
如图所示,一水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从圆盘中心处O由静止释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,由此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是( )
正确答案
在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a处固定一个正点电荷、c处固定一个负点电荷,电荷量相等,如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
某空间有带正电的点电荷Q1和带负电的点电荷Q2形成的电场,如图所示,在它们的连线上的M点,关于M点的电场强度的说法中正确的是( )
正确答案
如图所示,+Q1、-Q2是两个点电荷,P是这两个点电荷连线中垂线上的一点.图中所画P点的电场强度方向可能正确的是( )
正确答案
如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带正电,b带负电,a所带电量比b少,则图中能大致表示c受到a和b的静电力的合力的是( )
正确答案
如图,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O.将等电量的正、负点电荷放在圆周上它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在( )
正确答案
如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ.则( )
正确答案
解析
解:已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,则q1与q2必定是同种电荷.
根据点电荷的电场强度公式得 =
,又PR=2RQ.
解得:q1=4q2.
故选:C
如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点场强的方向与AB平行,则电荷量大小之比qA:qB为( )
正确答案
解析
解:若A、B都为正电荷,都为负电荷,或A为正电荷,B为负电荷,C点合场强的方向不可能与AB平行.所以A为负电荷、B为正电荷,根据平行四边形定则,知A、B在C点的场强之比为.
又点电荷的场强公式为E=k,C点距离A、B两点间的距离比
,
可知.只有D正确;
故选:D
如图所示,半径为R的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的负电荷,总电量为Q,若在圆环上切去一小段l(l远小于R),则圆心O处产生的电场方向和场强大小应为( )
正确答案
解析
解:AB段的电量q=,则AB段在O点产生的电场强度E=
,方向指向AB,所以剩余部分在O点产生的场强大小等于
,方向背离AB.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
在绝缘水平面上,O点正上方h处固定一电荷量为+Q的点电荷甲,另一质量为m,带电量为+q的点电荷乙,从水平面的A点以初速度v0向右运动,运动到O点时速度为v,到B点时速度正好减为零,已知OA=OB=l,乙与水平面间动摩擦因数为μ,静电力常量为k,求:
(1)乙运动到O点时的加速度;
(2)AO间的电势差.
正确答案
解:(1)对O点受力分析,重力,支持力,库仑斥力与滑动摩擦力,
根据牛顿第二定律,结合库仑定律,则有:;
解得:a=;
(2)根据动能定理,从A到O点过程中,则有:;
再由A到B过程中,则有:-2Wf=0-;
联立上两式,解得:UAO=;
答:(1)乙运动到O点时的加速度;
(2)AO间的电势差.
解析
解:(1)对O点受力分析,重力,支持力,库仑斥力与滑动摩擦力,
根据牛顿第二定律,结合库仑定律,则有:;
解得:a=;
(2)根据动能定理,从A到O点过程中,则有:;
再由A到B过程中,则有:-2Wf=0-;
联立上两式,解得:UAO=;
答:(1)乙运动到O点时的加速度;
(2)AO间的电势差.
AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q( )
正确答案
解析
解:+q的点电荷在圆心O处的场强与-q的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由O点指向D点,根据几何关系和点电荷的场强公式得E1=;要使圆心处的电场强度为零,只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方向由O指向C即可,大小也为
,所以,点电荷Q=-q且应发在C点.故C正确,ABD错误.
故选:C.
如图所示,半径为r的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有与x轴正方向相同的匀强电场,同时,在0点固定一个电荷量为+Q的点电荷,如果把一个带电量为-q的试探电荷放在c点,则恰好处于平衡,那么该匀强电场的场强大小为______,a、d两点的合场强大小分别为______、______.
正确答案
解析
解:把一个带电荷量为-q的检验电荷放在c点,恰好平衡,有:qE=k
解得匀强电场的场强大小为:E=.
a点的场强为:Ea=E+=
.
d点的场强为:Ed==
故答案为:,
,
.
如图所示,在x轴上有两A、B两个点电荷,带电荷量分别为+Q1与-Q2,且Q1>Q2,用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上应有( )
正确答案
解析
解:根据点电荷的电场强度可知:E=,则带正电Q1的电场强度为E1=
,另一个带负电-Q2的电场强度为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B正确,ACD错误.
故选:B.
竖直方向的y轴上分别固定两个点电荷Q1,Q2,Q2在Q1的下方,如图甲所示,已知带电体的某点产生的电势φ=
,其中Q为带电体所带电荷量,r为该点与带电体的距离.在Q1,Q2之间连线上各点电势高低如图乙中曲线所示(AP<PB),无穷远处的电势为零,从图示的P点施放一带负电的点电荷Q3,则有( )
正确答案
解析
解:AB、由图象知,沿AB方向电势逐渐降低,说明电场方向由A到B.由于P点的电势为0,说明两个电荷Q1和Q2在P点的电势之和为0,则由公式φ=,知Q1和Q2一定是异种电荷,且Q1为正电荷,Q2为负电荷.由于AP<PB,则Q1的电荷量一定小于Q2的电荷量.故A正确,B错误.
C、P点电势为零,P点图象的斜率不等于零,电场强度不为零,若在P点施放Q3,Q3所受的电场力向上,不可能保持静止状态,故C错误.
D、由于Q3所受的电场力向上,不符合做往复运动的条件,所以它不可能在AB间做往复运动.故D错误.
故选:A
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