- 电场强度
- 共628题
如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,x轴上另一点D,且CO=OD,∠ADO=60°,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于三个电荷的电量大小相等,CO=OD,∠ADO=60°,根据平行四边形定则得到,y轴上两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度方向沿+x轴方向,大小等于E1=,Q在D点产生的场强大小为E2=
,方向水平向左.由几何知识得到,AD=CD,则E1=E2,所以D点电场强度为零.故A错误.
B、由于三个电荷的电量大小相等,CO=OD,∠ADO=60°,根据平行四边形定则得到,y轴上两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度方向沿+x轴方向,大小等于E1=,Q在D点产生的场强大小为E2=
,方向水平向左.由几何知识得到,AD=CD,则E1=E2,所以D点电场强度为零,故B正确.
C、根据叠加原理可知,OD的电场方向从D→O,将点电荷-q从O移向D,电场强度减小,导致电场力变小,从而使得加速度变小.所以-q在OD间做加速度逐渐减小的加速运动,故C错误;
D、根据叠加原理可知,OD的电场方向从D→O,将点电荷-q从O移向D,电场强度减小,导致电场力变小,从而使得加速度变小.所以-q在OD间做加速度逐渐减小的加速运动,故D错误.
故选B
在空间有两个等量同种正点电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电荷量为+2.0×10-7C、质量为1.0×10-4kg的试探电荷从C点由静止释放,仅在电场力作用下运动,其运动的v-t图象如图乙所示.其中到达B点时速率为4m/s,到达A点时速率为6m/s.已知B点处为整条图线切线斜率最大的位置(虚线为该切线),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、由电势能的公式EP=qφ知,由C到A的过程中,电势逐渐降低.故A错误.
B、v-t图象的斜率等于加速度,B点处为整条图线切线斜率最大的位置,说明B为中垂线上加速度最大的点,根据牛顿第二定律得:F=qE=ma知,B为中垂线上电场强度最大的点,B点的加速度为 a==
=2m/s2,E=
=
V/m=l×l03V/m.故B正确.
C、物块从A到B的过程,根据动能定理得:qUAB=m
-
m
则得,UAB=
m(
-
)=
×(42-62)V=-5×103V,故C正确.
D、由图知,由C到A的过程中,物块的速度不断增大,动能增大,根据能量守恒得:物块的电势能不断减小,故D错误.
故选:BC.
如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠NOP=90°.电荷量相等、电性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处的点电荷移到P点,则O点的电场强度大小变为E2则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点合场强大小为E2=
•
=
,则E1与E2之比为:E1:E2=
:1.
故选:B
如图所示,均匀带正电的细杆AB倾斜放置,O为其中垂线上一点,取无穷远处电势为零,O点电势为φ0,将另一个与细杆AB完全相同的带正电细杆CD与细杆AB关于O,A连线对称放置,则O点的电势为( )
正确答案
解析
解:均匀带正电的细杆AB,在O点电势为φ0,根据对称性,带正电细杆CD,在O点电势也为φ0,
由于电势是标量,则O点的电势为2φ0,故D正确,ABC错误;
故选:D.
(2015秋•荆门月考)如图所示,在真空中的绝缘水平面上,两相距为2L的固定的同种点电荷A、B带电量均为+Q,O点为两电荷连线的中点,O、P为两电荷连线的中垂线,在中垂线上的a点放有一带电量也为+Q的可看成点电荷的小球,小球在大小为F=
(k为静电引力常量)的水平恒力作用下处于静止状态,已知力F和OP间夹角为θ=60°,Oa间距离为L,则小球所受的摩擦力大小是( )
正确答案
解析
解:两个点电荷+Q对带电小球的电场力大小均为 F1=k,夹角为90°
由电场的叠加原理可知,带电小球所受的电场力的大小为 F电=F1=
=F,方向由a指向P
由平衡条件可知,小球所受的摩擦力大小应等于电场力和F的合力大小,为 f=2Fcos=
故选:D
在真空中,两个等量异种电荷的电荷量均q,相距r,则两点电荷连线的中点处的场强大小为( )
正确答案
解析
解:正负点电荷单独存在时,在中点处产生的电场强度都为E1=E2==
,且方向沿着两者的连线,指向负电荷,故合场强为E=E1+E2=
;
故选:D.
两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电量为2C、质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、据v-t图的斜率等于加速度,可得物块在B点的加速度最大为a==2m/s2,所受的电场力最大为 F=ma=1×2N=2N,则电场强度的最大值为 E=
=
=1N/C,故A错误.
B、由C点到A点的过程中,据v-t图可知带电粒子的速度增大,电场力做正功,电势能减小,故B错误.
C、据两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点的过程中电势逐渐减小,故C正确.
D、由v-t图可知A、B两点的速度分别为:vA=6m/s,vB=4m/s,物块在A到B过程,根据动能定理得:qUAB=mB2-
mA2=
×1×(42-62)J=-10J,得:UAB=
=
V=-5V,故D正确.
故选:CD.
如图所示,两等量异号的点电荷相距为2a.M与两点电荷共线,N位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M和N的距离都为L,且L>>a.略去(a/L)n(n≥2)项的影响,则两点电荷的合电场在M和N点的场强( )
正确答案
解析
解:如图,根据点电荷的场强公式E=
,运用平行四边形定则,结合结几何关系,M、N点的场强分别为:
EM=-
≈
…①
根据平行四边形定则有:
EN=≈
…②
由①②两式,M点的场强是N点场强的2倍,方向相反,故AB错误;
由①②两式,M点的场强与N点场强都与a成正比,与L的三次方成反比,故C正确,D错误;
故选:C.
(2015秋•成都校级月考)如图所示,P、Q是两个等量的正点电荷,O点是P、Q连线的中点.A、B是P、Q连线的中垂线(此中垂线竖直)上的两个点,AO的长度等于h.一质量为m,带负电的质点,从A点静止释放,质点到达O点的速度为V0,到达B点的速度恰好为零.质点的电荷量为q,重力加速度为g,运动过程中阻力恒为f(f<mg).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、两等量正点电荷,由点电荷电场强度公式E=,结合矢量叠加原理,则从A到O,电场强度可能先增大后减小,也可能一直减小,因此从A到O的过程加速度不一定是减小,故A错误;
B、根据动能定理,从A到O与从O到B两过程中,分别使用动能定理,假设长度相等时,由于电场力做功的正负值不同,而重力做功相等,阻力做功也相等,且动能的变化相同,因此可知,假设不正确,那么OA的长度不可能等于OB的长度,故B正确;
C、根据受力分析,可知,小球处于B点时,受到竖直向上的电场力与竖直向下的重力,当两者大小相等时,则可能处于平衡,故C正确;
D、根据动能定理,从A到O过程中,-0=qUAO+mgh-fh,解得:UAO=
,故D正确;
故选:BCD.
如图所示,一个均匀的带电圆环,带电量为+Q,半径为R,放在绝缘水平桌面上.圆心为O点,过O点做一竖直线,在此线上取一点A,使A到O点的距离为R,在A点放一检验电荷+q,则+q在A点所受的电场力为( )
正确答案
解析
解:检验电荷受的库仑力沿着电荷的连线指向+q,由对称性可知在垂直于竖直线的方向上的分力相互抵消,只有沿竖直线方向的分力.
由库仑力公式知:F=Kcos45°=
,故B正确.
故选B
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