- 电场强度
- 共628题
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.E=,作为电场强度的定义式,给出了电场强度的一种测量方式或方法.而对于电场中的某一确定的点,放在该处的试探电荷的电荷量不同,电荷受到的电场力也不同,但电场力和电荷量的比值却是不变的,即电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关,而由场源电荷及研究点在场中的位置决定.故A错误;
B、对于点电荷形成的电场,确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比.故B正确;
C、电场强度是矢量,合场强由平行四边形法则确定,作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长.故C错误;
D、只有当电场线是直线,带电粒子只在电场力的作用下,电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重合时,电荷的运动轨迹才会与电场线重合,故D错误;
故选B
两个等量异种点电荷相距一定距离固定在O1、O2,如图甲所示.两个带电量与点电荷相同的细环相距与点电荷同样的距离同轴固定,O1、O2分别为两环的圆心,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷,如图乙所示.则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图中,O1、O2连线中点处场强大小E=,方向由O1指向O2,乙图中,将一对圆环分割为若干个点电荷,这些点电荷关于圆心对称,所以在O1、O2轴线中点处产生的合场强方向由O1指向O2,但是大小E′
,故A错误,B正确;
C、两个等量异种点电荷产生的场强,在连线上(除无穷远处)不存在场强为零的点,故C错误;
D、根据E=可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0,而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0,故合场强为0的位置应该在O1的右侧,同理O2的左侧也有场强为0的位置,而O1和O2之间场强始终大于0,由于两个电荷的电荷量相同,故电场关于O1、O2的连线对称,故D正确;
故选:BD
如图,M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场场强大小变为E2,E1与E2之比为( )
正确答案
解析
解:依题意,每个点电荷在O点产生的场强为
,则当N点处的点电荷移至P点时,O点场强如图所示,合场强大小为
,则
,B正确.
故选B.
(2016春•德州校级月考)如图所示,两个固定的等量正点电荷相距为4L,其连线中点为O,以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d,以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴.取无穷远处电势为零,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、根据两等量正点电荷电场特点,a、b两点的电场强度大小相同,方向相反,故A错误;
B、根据点电荷电场强度公式,结合矢量的合成法则,则有Oy轴上沿正方向的电场强度方向沿着y轴正方向,那么电势随坐标y的变大而减小,故B正确;
C、将一试探电荷+q自a点由静止释放,若不计电荷重力,试探电荷在O点左边受到向右的电场力,而在O点右边时,受到向左的电场,则将在a、b间往复运动,故C正确;
D、根据点电荷电场强度公式E=,结合矢量的合成法则可知,Oy轴上沿正方向电场强度的大小先增大后减小,故D错误.
故选:BC.
如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,ad、be、cf分别是圆O的三条直径,等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E.现改变d处负点电荷的位置,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,等量正、负点电荷在O处的电场强度大小均为,方向水平向右.当移至c处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为60°,则o处的合电场强度大小为
E,但方向:沿cod角平分线,故A错误;
B、同理,当移至b处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120°,o处的合电场强度大小,方向沿oc,故B正确;
C、同理,当移至e处,o处的合电场强度大小E,方向沿od与oe角平分线,故C错误;
D、同理,当移至f处,o处的合电场强度大小减半,方向沿oe,故D错误;
故选:B.
(2015秋•诸暨市校级期末)如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q.在它们的水平中垂线上固定一根长度为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度从管口射入.已知静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入的过程,因电场力不做功,只有重力做功;根据动能定理,故速度不断增加;故A错误;
B、小球有下落过程中,库仑力与速度方向垂直,则库仑力不做功,因此小球的电势能不变;故B正确;
C、在两个电荷的中垂线的中点,单个电荷产生的电场强度为:E==
;根据矢量的合成法则,则有电场强度最大值为
,因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为
,故C正确;
D、根据C选项的分析,结合受力分析可知,弹力与库仑力平衡,则管壁对小球的弹力最大值为,故D错误;
故选:BC.
如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心O点和另一个顶点d点处,两点相比( )
正确答案
解析
解:A、d点电场是由三个点电荷所产生的电场的叠加,根据对称性和平行四边形定则可知,d点电场强度的方向由O指向d.故A正确.
B、C,Od间电场线方向从O到d,根据顺着电场线方向电势降低,O点的电势高于d点的电势,而正电荷在高电势高处电势能大,则知+q在d点所具有的电势能较小.故B错误,C正确.
D、设菱形的边长为r,根据公式E=k 分析可知三个点电荷在D产生的场强大小E相等,由电场的叠加可知,
D点的场强大小为ED=2k.O点的场强大小为EO=4k
,可见,d点的电场强度小于O点的电场强.故D正确.
故选:ACD.
如图所示,M、N和P三点在以MN为直径的绝缘半圆型光滑碗的边缘上,O点为半圆弧的圆心,MN在半圆型碗的水平直径上,∠MOP=60°.将电荷量为q的电荷A置于P点,电荷质量为m,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若仅在M点放置一个点电荷B,若要使A电荷静止,A除受到重力,由P到O的方向的支持力,若要平衡,则受到库仑引力,因此AB电荷一定是异种电荷,故A正确;
B、若仅在N点放置一个点电荷B,若要使A电荷静止,A除受到重力,由P到N的方向的支持力,若要平衡,则受到库仑斥力,因此AB电荷一定是同种电荷,故B正确;
C、若要使P处A电荷静止,若施加一个水平方向的匀强电场,则场强才一定为E=,故C错误;
D、若要使P处A电荷静止,在P处施加的电场力,如图所示时,电场力最小,
那么电场强度的最小值为E==
,故D正确.
故选:ABD.
如图所示,在相距r、带电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷的连线中点放一半径为R的金属球,求球上感应电荷在球心O处的场强大小和方向.
正确答案
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
,方向由O指向-Q.
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,方向由O指向+Q.
答:球上感应电荷在球心O处的场强大小为k,方向由O指向+Q.
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
,方向由O指向-Q.
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,方向由O指向+Q.
答:球上感应电荷在球心O处的场强大小为k,方向由O指向+Q.
如图所示,两个相同的带等量正电的圆环正对放置,电荷均匀分布.O1O2为两圆心的连线,P为O1O2的中点.一质量为m、带电量为-q的点电荷以初速度v0从O1点沿O1O2方向射出,恰能到达P点.不计重力,则点电荷-q克服电场力做的功为______.若将-q换成+q,质量不变,仍以初速度v0从O1点沿O1O2方向射出,则点电荷+q到达P点时的速度大小为______.
正确答案
mv02
解析
解:由题意可知,O1P的电场强度方向从P到O1,在带正电粒子在两个相同的带等量正电的圆环产生电场中,在电场阻力作用下,根据动能定理可知,电场力做负功导致动能的减小,则有,解得克服电场力做的功为
;
当换成负电粒子时,根据动能定理可知,,由以上两式可知,
故答案为:;
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