9.3.1电场
电场强度课后作业
1.
根据电场强度的定义式E=,在国际单位制中,电场强度的单位应是( )
A.牛/库
B.牛/焦
C.焦/库
D.库/牛
2.
下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A.中的场强E是电荷q产生的
B.中的场强E是电荷Q产生的
C.中的d就是电场中两点间的距离
D.和都只对点电荷适用
3.
关于静电场,以下叙述中正确的是( )
A.点电荷是理想化物理模型,通常体积小的带电体都可以看成是点电荷
B.电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向
C.电场强度是矢量,运算时遵循平行四边形定则
D.沿电场线方向,电场强度一定越来越小
4.
将电荷量为1.0×10-5C的试探电荷放在电场中某点,试探电荷受到的电场力大小为0.2N,则该点的电场强度大小是( )
A.2.0×10-4N/C
B.2.0×102N/C
C.2.0×103N/C
D.
2.0×104N/C
5.
A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则( )
A.若在A点换上电量为“”的电荷,A点的场强方向发生变化
B.若在A点换上电量为“2q”的电荷,A点的场强将变为2E
C.若在A点移去电荷“q”,A点的场强变为零
D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
6.
下列说法中正确的是( )
A.由公式可知,E与F成正比
B.E的方向跟检验电荷的正负有关
C.电场中某点若未引入检验电荷,则该点E=0
D.电荷在电场中某处所受的电场力为零,则该处E=0
7.关于电场,下列说法正确的是( )
A.由知,若q减半,则该处电场强度大小变为原来的两倍
B.电场中某点电场强度的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
C.由知,E与Q成正比,而与r2成反比
D.由知,在以Q为球心,r为半径的球面上,各处电场强度均相同
8.(多选)关于电场强度的下列说法中正确的是( )
A.电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力的大小
B.在电场中某点不放电荷,则该点的电场强度一定为零
C.电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向
D.负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向
9.(多选)在真空中有一匀强电场,电场中有一质量m=0.01g,带电荷量q=-2×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,
,则( )
A.场强的方向一定沿水平方向
B.场强的方向一定竖直向下
C.场强的方向一定竖直向上
D.场强的大小一定为
10.(多选)真空中正的点电荷Q的电场中,距Q为r的P点放一个很小的点电荷q(q远比Q要小),测得q受到的电场力为F,则P点的电场强度的大小为(
)
A.
B.
C.
D.
11.
一试探电荷q=+4×10-9
C,在电场中P点受到的静电力F=6×10-7
N,则P点的电场强度大小为__________N/C;将试探电荷移走后,P点的电场强度大小为____________N/C;放一电荷量为q′=1.2×10-6
C的电荷在P点,受到的静电力F′的大小为__________N。
12.
P是点电荷Q电场中的一点,P到点电荷Q的距离r=0.1
m。将一个电量q=1.0×l0-10C的点电荷放到P点,受到的电场力F=9.0×10-5N,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.则点电荷Q在P处的电场强度的大小为______N/C,点电荷Q的电荷量为_____C。
13.把一个电量q=-5×10-9C的负电荷放在电场中的A点,测得受到的电场力大小为5×10-5N,方向水平向右,则A点的场强是__________N/C,方向_________.
14.
如图所示,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长。若将电荷量均为的三点电荷分别固定在A、B、C点。已知静电力常量,求:
(1)A、B两点电荷间的静电力大小;
(2)A、B两点电荷在C点产生的电场强度。
15.
如图,水平地面上方存在水平向右的匀强电场,一质量为m的带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点,小球带电荷量为q,静止时细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为。(,)
(1)判断小球所带电性;
(2)求匀强电场的场强大小E;
参考答案
1.【答案】A
【详解】
在国际单位制中,因电场力的单位是牛顿N,电量的单位是库伦C,则电场强度的单位应是牛/库(N/C)。
故选A。
2.【答案】B
【详解】
A.中的q,表示的是试探电荷,故A错误;
B.中的Q,表示的是场源电荷,所以场强E是电荷Q产生的,故B正确;
C.中的d是两点沿着电场线的有效距离,故C错误;
D.只有适用于点电荷,故D错误。
故选B
3.【答案】C
【详解】
A.点电荷是理想化物理模型,电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以通常体积小的带电体在有些情况下也不能看做点电荷,体积很大的带电体也有可能看成是点电荷,故A错误;
B.电场中某点的电场强度方向即为正的试探电荷在该点的受力方向,选项B错误;
C.电场强度是矢量,运算时遵循平行四边形定则,选项C正确;
D.沿电场线方向,电场强度不一定越来越小,例如匀强电场,选项D错误。
故选C。
4.【答案】D
【详解】
根据
故选D。
5.【答案】D
【详解】
电场强度是通过比值定义法得出的,其大小及方向与试探电荷无关;故放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变。
故选D。
6.【答案】D
【详解】
电场强度是电场本身的性质,与是否放入其中试探电荷无关,其大小可以用试探电荷受的电场力与试探电荷电荷量的比值计算,故D正确ABC错误。
故选D。
7.【答案】C
【详解】
A.电场强度定义式
为比值定义,电场强度大小仅仅与比值有关,与试探电荷的带电量无关,因此试探电荷q减半,则该处电场强度不变,A错误;
B.电场中某点电场强度的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向,B错误;
C.根据电场强度的定义式可推的点电荷周围的电场强度大小
可知E与Q成正比,而与r2成反比,C正确;
D.由公式
可知,在以Q为球心,r为半径的球面上,各处电场强度大小相等,但方向不同,D错误。
故选C。
8.【答案】AD
【详解】
A.根据
可知,电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力的大小,选项A正确;
B.在电场中某点的电场强度是由电场本身决定的,与是否放电荷无关,选项B错误;
C.正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向,选项C错误;
D.负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向,选项D正确。
故选AD。
9.【答案】BD
【详解】
ABC.尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动,受到的电场力与重力平衡,则电场力方向竖直向上,而尘埃带负电,所以电场强度方向竖直向下,AC错误B正确;
D.根据平衡条件得
解得
D正确。
10.【答案】AB
【详解】
AC、根据场强的定义:放在电场中某点的试探电荷受到的电场力与试探电荷本身的带电量的比值,叫做该点的电场强度,故,故A正确,C错误.
BD、根据点电荷场强的计算式得P点的电场强度的大小,故B正确、D错误.
故选: AB
11.【答案】1.5×102
1.5×102
1.8×10-4
【详解】
[1]根据电场强度定义式,有
代入数据,得
[2]将试探电荷移走后,P点的电场强度大小仍为1.5×102N/C,因为电场本身决定了电场中各点的电场强度,与该点是否有试探电荷没有关系。
[3]根据公式,有
代入数据,得
F=1.8×10-4N
12.【答案】
【详解】
[1]
Q在P处的电场强度的大小
[2]
点电荷Q的电荷量,根据
解得
13.【答案】104
水平向左
【详解】
[1]根据电场强度的定义式:
E=
得A点的场强为
EA==104
N/C
[2]电场方向和正电荷受力方向相同和负电荷受力方向相反,由于该电荷为负,故电场方向水平向左.
14.【答案】(1);(2),方向沿OC向上
【详解】
(1)根据库伦定律得
(2)一个点电荷在C点产生的电场强度为
A、B两点电荷在C点产生的电场强度为
方向沿OC向上。
15.【答案】(1)负电;(2);(3)
【详解】
(1)小球受到的电场力方向与电场强度方向相反,则小球带负电。
(2)根据受力平衡
解得