- 电场强度及其叠加
- 共223题
一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如下图所示。下列图象中合理的是
正确答案
解析
由电场力做功与电势能的关系:,可知EP-x图线的斜率表示静电力F的大小,可见静电力F逐渐减小,而F=qE,故不是匀强电场,A错误;根据牛顿第二定律粒子做加速度减小的加速运动C错误,D正确;根据能量守恒,比较图线B错误。正确选项D。
知识点
物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要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和的圆环,两圆环上的电荷量均为q(q>0),而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为2a,联线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r<a)。是分析判断下列关于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
正确答案
解析
当时,点位于圆心处,可以把、两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷,根据场强的叠加容易知道,此时总场强,将代入各选项,排除AB选项;当时,A点位于圆心处,带电圆环由于对称性在A点的电场为0,根据微元法可以求得此时的总场强为,将代入CD选项可以排除C。
知识点
关于静电场,下列结论普遍成立的是
正确答案
解析
在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度,B错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,C正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功。
知识点
如图所示,电荷量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有
正确答案
解析
由点电荷的场强公式及电荷的对称分布,可推断出在正方体范围内电场强度为零的点为体中心和各面中心。
知识点
如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是
正确答案
解析
O点合场强为零,在O点右侧每一点合场强方向向右,在O点左侧每一点合场强方向向左,沿电场方向电势降低,所以O点电势最高,B项正确;ACD错误。
知识点
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