静电场_章节学习

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题型：单选题

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单选题

在点电荷形成的电场中，其电场强度（　　）

A处处相等

B与场源电荷等距的各点的电场强度都相等

C与场源电荷等距的各点的电场强度大小都相等，但方向不同

D场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r成反比

正确答案

C

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AB错误，C正确；

D、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D错误；

故选：C

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题型：简答题

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简答题

如图所示，真空中三个点电荷A、B、C，电量均为+Q，两两相距a放置，试问：

（1）C所受的静电力是多少？

（2）如果将A、B移到它们连线的中点P，C受的静电力又是多少？

正确答案

解：（1）根据库仑定律得到A对C的静电力大小：F1=k，方向从A指向C．

同理解得，B对C的静电力大小：F2=k，方向从B指向C．

根据三角知识，所以电荷C受到的静电力的大小F=2×k×cos30°=k，方向是从P方向指向C．

（2）如果将A、B移到它们连线的中点P，由几何关系，可知，PC间距为；

根据库仑定律，则有：C受的静电力大小F′==，方向是由P指向C．

答：（1）C所受的静电力大小=k，方向是从P方向指向C；

（2）如果将A、B移到它们连线的中点P，C受的静电力大小，方向是由P指向C．

解析

解：（1）根据库仑定律得到A对C的静电力大小：F1=k，方向从A指向C．

同理解得，B对C的静电力大小：F2=k，方向从B指向C．

根据三角知识，所以电荷C受到的静电力的大小F=2×k×cos30°=k，方向是从P方向指向C．

（2）如果将A、B移到它们连线的中点P，由几何关系，可知，PC间距为；

根据库仑定律，则有：C受的静电力大小F′==，方向是由P指向C．

答：（1）C所受的静电力大小=k，方向是从P方向指向C；

（2）如果将A、B移到它们连线的中点P，C受的静电力大小，方向是由P指向C．

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题型：单选题

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单选题

如图，在正电荷Q产生的电场中，A、B是同一根电场线上的两点，若将电量为q=5×10-8C的点电荷置于A点，所受电场力大小为2×10-3牛，则下列判断正确的是（　　）

A将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零

B将电量为q的负点电荷放于A点，则电场强度大小仍为4.0×104N/C，方向由A指向B

C将电量为2q的点电荷放于A点，则电场强度大小为8.0×104 N/C，方向由A指向B

DB点处的电场强度大于4.0×104N/C

正确答案

B

解析

解：A、电场中的场强与放入电场中的电荷无关，将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度不变．故A错误．

B、A点的场强E==N/C=4.0×104N/C，方向由A指向B．故B正确．

C、将电量为2q的正点电荷放于A点，A点的场强不变，大小为4.0×104N/C，方向由A指向B．故C错误．

D、B点处的电场线比A点处疏，所以B点的场强比A点小即小于4.0×104N/C．故D错误．

故选：B．

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题型：填空题

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填空题

如图，接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为+Q，它到球心的距离为r，该金属球上感应电荷在球心点产生的场强E′=______，方向______．

正确答案

k

水平向左

解析

解：由题意可知，处于静电平衡，0点的合场强为零，

正点电荷Q在球心处产生的场强E=k，方向水平向右，则球面上感应电荷在球心O处的场强大小

E′=E=k，方向水平向左．

故答案为：E=k，水平向左．

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题型：单选题

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单选题

以下说法正确的是（　　）

A由F=可知，当两个带电体之间的距离趋于零时，它们之间的库仑力将趋于无穷大

B由E=可知，q应是检验电荷的电量．只要电量足够小的带电体就可看成“检验电荷”

C由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D由公式φ=可知，电场中某点的电势φ与Ep、q无关

正确答案

D

解析

解：A、当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用．故A错误．

B、电量足够小、体积足够小，以至于本身产生的电场对研究的电场没有影响，此电荷可以看成检验电荷，故B错误．

C、由Uab=Ed可知，匀强电场中的沿电场方向上的两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大，故C错误．

D、电场中某点的电势φ与Ep、q无关，由电场本身决定，故D正确．

故选：D．

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题型：简答题

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简答题

在真空中的O点放一点荷Q=1.0×10-9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=-2.0×10-10C，如图所示．求：

（1）电荷Q在M点的电场强度大小；

（2）若M点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少？

正确答案

解：（1）由点电荷的场强公式E=k可知，

，

所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C．

（2）电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：

WMN=qUMN=q（φM-φN）=-3×10-9J，

所以电势能增加了3×10-9J．

解析

解：（1）由点电荷的场强公式E=k可知，

，

所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C．

（2）电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：

WMN=qUMN=q（φM-φN）=-3×10-9J，

所以电势能增加了3×10-9J．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在正电荷Q的电场中，A点离正电荷Q的距离为0.3m，场强为100V/m，则电荷Q的电荷量是多少？在离正电荷Q距离为0.6m的C点的场强是多少？

正确答案

解：据题，A点离正电荷Q的距离为 rA=0.3m，场强 EA=100V/m，则

由 EA=k得 Q===10-9C；

在离正电荷Q距离为0.6m的C点的场强是：EC=k=9×109×=25V/m

答：电荷Q的电荷量是10-9C；在离正电荷Q距离为0.6m的C点的场强是25V/m．

解析

解：据题，A点离正电荷Q的距离为 rA=0.3m，场强 EA=100V/m，则

由 EA=k得 Q===10-9C；

在离正电荷Q距离为0.6m的C点的场强是：EC=k=9×109×=25V/m

答：电荷Q的电荷量是10-9C；在离正电荷Q距离为0.6m的C点的场强是25V/m．

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题型：填空题

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填空题

真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强大小为______，方向______．

正确答案

，

由正电荷指向负电荷

解析

解：两点电荷在连线中点处产生的场强大小：

E+=E-=k=，

合场强大小：E=E++E-=，方向：由正电荷指向负电荷；

故答案为：；由正电荷指向负电荷．

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题型：填空题

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填空题

如图所示为一个正点电荷的电场．A是电场中的一点，若将电荷量为q=5×10-8C的负电荷置于A点，其所受电场力的大小为2×10-4N，则A点场强大小为______N/C，方向指向______（填“左”或“右”）；若将电荷从A点移走，则该点的电场强度大小为______N/C．

正确答案

4×103

右

4×103

解析

解：A点的电场强度大小E===4×103N/C，方向水平向右．

若将电荷q从A点移走，在同一点电场强度不变，所以该点的电场强度大小是4×103N/C．

故答案为：4×103，右，4×103

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题型：填空题

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填空题

在真空中有一带电量为Q=2×10-9C的点电荷，在它形成的电场中距离它r=1m处的电场强度的大小是______ N/C （已知静电力常量K=9.0×109N•m2/C2）

正确答案

18

解析

解：根据题意可知，由点电荷电场强度公式，有：

E==N/C=18N/C，

故答案为：18

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题型：单选题

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单选题

物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q （q＞0），而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r （r＜a）．试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式（式中k为静电力常量）正确的是（　　）

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解：与点电荷的场强公式E=k比较可知，A、C两项表达式的单位不是场强的单位，故可以排除；当r=a时，右侧圆环在A点产生的场强为零，则A处场强只由左侧圆环上的电荷产生，即场强表达式只有一项，故B项错．综上所述，可知答案为D．

故选D．

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题型：简答题

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简答题

在点电荷Q形成的电场中，已测出A点场强为100N/C，C点场强为36N/C，B点为A、C两点连线的中点（如图所示），那么B点的场强是多少？

正确答案

解：设点电荷电量为Q，A点距Q距离为a，C点距Q距离为b，则：

=100

=36

=E

解三式可得

E=56.25N/C

即B点的场强是56.25N/C．

解析

解：设点电荷电量为Q，A点距Q距离为a，C点距Q距离为b，则：

=100

=36

=E

解三式可得

E=56.25N/C

即B点的场强是56.25N/C．

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题型：多选题

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多选题

下述说法正确的是（　　）

AE=，可知电场中某点的场强与电场力成正比

B根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比

C对公式E=的理解，其适用于所有电场中场强的计算

D某点电场强度方向就是该点电势降低最快的方向，等差等势面越密的地方场强越大

正确答案

B,D

解析

解：

A、E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，E反映电场的性质，由电场本身决定，与F、q无关，故A错误．

B、E=是真空中点电荷Q产生的电场强度的计算式，E与Q成正比．故B正确．

C、E=是匀强电场的场强与电势差的关系式，而不是场强的决定式，匀强电场的场强处处相同，故C错误．

D、电场强度方向就是该点电势降低最快的方向，等差等势面越密的地方场强越大．故D正确．

故选：BD．

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题型：单选题

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单选题

用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个公式中不是用比值法定义的是（　　）

A电容C=

B电流强度I=

C电场强度E=k

D电阻R=

正确答案

C

解析

解：A、电容与极板的电压和电量无无直接关系，所以电容C=是用比值法定义的，故A错误

B、电流强度与流过截面的电量和时间无无直接关系，所以I=属于比值定义法．故B错误

C、电场强度与场源电荷有关，电场强度E=k不是比值定义．故C正确

D、电阻R与电压和电流无直接关系，电阻R=是用比值法定义的，故D错误

故选C．

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题型：填空题

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填空题

对下列公式：①F=k②E=③E=k④E=⑤U=，属于定义式的是______，属于决定式的是______，只对点电荷及它的电场成立的是______，只对匀强电场成立的是______．

正确答案

②⑤

①③④

①③

④

解析

解：公式F=k是库仑定律的公式，只适用于点电荷，属于决定式．

公式E=k是由库仑定律和电场强度的定义式E=推导出来的，也可适用于点电荷，也属于决定式；

而公式E=是电场定义式，采用比值法定义，适用于任何电场；U=Ed是根据W=qU和W=qEd结合推导出来的，W=qEd只适用于匀强电场，所以U=Ed只对匀强电场成立．

对于公式U=，是属于定义式，适用于任何电场，

故答案为：②⑤，①③④，①③，④．

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