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电场强度 同步练习
【典型例题】
关于电场线的下列说法中正确的是:(ABD)
A、电场线并非真实存在,是人们假想出来的
B、电场线既能反映电场的强弱,也能反映电场的方向
C、只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动
D、匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线
【解析】电场线是形象地了解电场中各点 ( http: / / www.21cnjy.com )场强的大小和方向而引入的,并不真实存在;电场线的疏密反映场强的大小,电场线上各点的切线方向为该点的场强方向,注意:孤立的电场线不能反映场强大小;电场线方向反映正电荷的受力方向和正电荷的移动方向不一定相同;匀强电场的电场线必为等间距平行线。21教育网
【例2】某电场中的几条电场线以及带负电的点电荷q在A点的受到的电场力方向如图所示。
⑴试在图中画出电场线的方向
⑵比较电场中A、B两点的场强EA、EB的大小
⑶在A、B两点分别放上等量异种电荷,试比较它们受到的力FA、FB的大小。
【解析】
⑴负电荷的受力方向与该点的场强方向相反,电场线方向如图所示
⑵电场线的疏密反映了场强的大小,故EA>EB
⑶因A、B两点放的是等量电荷,由F=Eq得 FA>FB
【例3】如图所示,用三根长均为L的绝缘 ( http: / / www.21cnjy.com )丝线悬挂两个质量均为m,带电量分别为+q和-q的小球,若加一个水平向左的匀强电场,使丝线都被拉紧且处于平衡状态,则所加电场的场强E的大小应满足什么条件?21cnjy.com
【解析】
分析清楚小球的受力情况,利用 ( http: / / www.21cnjy.com )小球的平衡状态,即F合=0,对A进行受力分析,如图所示,其中F1为OA绳的拉力,F2为AB绳的拉力,F3为静电力依据平衡条件有:【来源:21·世纪·教育·网】
qE=k
F2≥0
联立等式得:E≥
【基础练习】
一、选择题:
1、下列关于电场线的说法中,正确的是:( )
A、电场线是电场中实际存在的线
B、电场中的任意两条电场线都不可能相交
C、顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大
D、顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小
2、某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法中正确的是:( )
a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右
a点的场强一定大于b点的场强
正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力
负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力
3、下列各图中所画的电场线,正确的是:( )
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
A、⑴⑵和⑷ B、只有⑷ C、只有⑶ D、⑵和⑶
4、一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力则:( )
A、粒子带正电 B、粒子的加速度逐渐减小
C、A点的场强大于B点的场强 D、粒子的速度不断减小
5、如图所示,电场中的一条电场线,则下列说法正确的是:( )
A、这个电场一定是匀强电场 B、A、B两点的场强有可能相等
C、A点的场强一定大于B点的场强 D、A点的场强可能小于B点的场强
6、如图所示,在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D两点关于O点对称,则关于各点场强的关系,下列说法中正确的是:( )2·1·c·n·j·y
A、EA>EB ,EB=ED B、EAC、EA二、填空题:
7、一个质量为m=2.0× ( http: / / www.21cnjy.com )10-7kg的带电微粒在空间作匀速直线运动。该微粒带的是负电,电荷量由5.0×1012个电子的电荷量所形成,由此可知,在不计空气阻力的情况下,空间电场强度的方向为 ,电场强度的大小为 。
8、地球表面通常有一电场强度方向与地面垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )的电场,电子在此电场中受到向上的力,电场强度的方向是 ,若在此电场中的某处电子受到的电场力和重力恰好平衡,则该处的电场强度是 。(设电子的质量为m,电量为e,重力加速度为g)21·世纪*教育网
9、如图所示为在一个电场中的a、b、c、d四 ( http: / / www.21cnjy.com )点分别引入试探电荷,测得试探电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,这个电场 (填“是”或“不是”)匀强电场,若不是,则场强的大小关系为 。www-2-1-cnjy-com
三、计算题:
10、为了确定电场中P点的场强大小,用细丝线 ( http: / / www.21cnjy.com )悬挂一个带负电的小球进行试探,当小球在P点静止时,测出悬线与竖直方向的夹角为37°,已知P点的场强方向在水平方向上,小球的重力为4.0×10-3N,所带电量为0.01C,取sin37°=0.6 ,则P点的场强大小是多少?2-1-c-n-j-y
11、如图所示,在真空中倾斜 ( http: / / www.21cnjy.com )放置着两块带有异种电荷的平行金属板A、B,一质量为m、电量为q的小球,自小孔P以水平速度vo射入,经t秒后回到P点,设小球未碰到B板。求:
⑴两板间电场强度的大小
⑵板与水平方向的夹角
12、如图所示中质量为m的带电小球用绝缘线悬挂于O点,并处在水平向左的匀强电场中,场强为E,球静止时丝线与垂直夹角为,求:21世纪教育网版权所有
⑴小球带何种电荷,电量是多少?
⑵若烧断丝线,则小球将作什么运动?(设电场范围足够大)
【能力提升】
1、某带电粒子只在电场力作用下运动,电场线及粒子经A点运动到B点的轨迹如图所示,则由图可知:( )21·cn·jy·com
运动粒子带负电荷
运动粒子带正电荷
粒子在A点时的加速度小于它在B点时的加速度
粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度
2、如图所示,水平放置的金属板的 ( http: / / www.21cnjy.com )上方有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带正电的小球(可视为质点,且不影响Q的电场),从左端以初速度vo滑到金属板上,沿光滑的上表面向右运动到右端,在此过程中:( ) 21*cnjy*com
小球作匀速直线运动
小球作先减速后加速的运动
小球受到的电场力的冲量为零
电场力对小球做功为零
3、图中质量分别为m、2m、3m的三个小球 ( http: / / www.21cnjy.com )A、B、C,其中B球带的电荷量为+Q,A、C不带电。绝缘细线将它们相连,并把它们放在方向竖直向下,场强为E的匀强电场中,当将A拴住,三个小球均处于静止状态时,A、B间的细线张力为 ;当将A球静止释放,则在释放A球的瞬间A、B球间的张力为 。www.21-cn-jy.com
4、如图所示,电荷均匀分布在带电圆环上 ( http: / / www.21cnjy.com ),总的电荷量为+Q,在圆环的轴上距圆环圆心L处放有一点电荷+q,已知圆环半径为R,此时圆环对点电荷+q的作用力大小为多少?方向怎样?【来源:21cnj*y.co*m】
参考答案
【基础练习】
一、选择题:
1、B 2、ABC 3、B 4、BCD 5、BD 6、BC
二、填空题:
7、竖直向下 2.5N/C 8、向下 mg/e 9、不是 Ed>Ea>Eb>Ec
三、计算题:
10、0.3N/C 11、设:板间匀强电场的场强为E,板与水平方向夹角为θ,
在竖直方向由平衡条件得:Eqcosθ=mg……⑴
在水平方向由动量定理得:Eqsinθt=2mv0……⑵
解得:E=
θ=arccot
12、⑴由平衡条件得:Eq=mgtanθ q=是正电荷
⑵烧断丝线后,小球沿原悬线方向(与竖直方向成θ)斜向下作匀加速直线运动。
【能力提升】
1、BC 2、AD 3、5mg+EQ QE/3 4、作用力大小为F=
方向水平向右。
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电场强度 同步练习
【基础练习】
一、选择题:
1、下列关于电场线的说法中,正确的是:( )
A、电场线是电场中实际存在的线
B、电场中的任意两条电场线都不可能相交
C、顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大
D、顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小
2、某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两点,下列说法中正确的是:( )
A、 a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右
B、 a点的场强一定大于b点的场强
C、 正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力
D、 负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力
3、下列各图中所画的电场线,正确的是:( )
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
A、⑴⑵和⑷ B、只有⑷ C、只有⑶ D、⑵和⑶
4、一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力则:( )
A、粒子带正电 B、粒子的加速度逐渐减小
C、A点的场强大于B点的场强 D、粒子的速度不断减小
5、如图所示,电场中的一条电场线,则下列说法正确的是:( )
A、这个电场一定是匀强电场 B、A、B两点的场强有可能相等
C、A点的场强一定大于B点的场强 D、A点的场强可能小于B点的场强
6、如图所示,在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D两点关于O点对称,则关于各点场强的关系,下列说法中正确的是:( )21教育网
A、EA>EB ,EB=ED B、EAC、EA二、填空题:
7、一个质量为m=2.0×10-7k ( http: / / www.21cnjy.com )g的带电微粒在空间作匀速直线运动。该微粒带的是负电,电荷量由5.0×1012个电子的电荷量所形成,由此可知,在不计空气阻力的情况下,空间电场强度的方向为 ,电场强度的大小为 。
8、地球表面通常有一电场强度方向与 ( http: / / www.21cnjy.com )地面垂直的电场,电子在此电场中受到向上的力,电场强度的方向是 ,若在此电场中的某处电子受到的电场力和重力恰好平衡,则该处的电场强度是 。(设电子的质量为m,电量为e,重力加速度为g)21cnjy.com
9、如图所示为在一个电场中的a、b、c ( http: / / www.21cnjy.com )、d四点分别引入试探电荷,测得试探电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,这个电场 (填“是”或“不是”)匀强电场,若不是,则场强的大小关系为 。www.21-cn-jy.com
三、计算题:
10、为了确定电场中P点的场强大 ( http: / / www.21cnjy.com )小,用细丝线悬挂一个带负电的小球进行试探,当小球在P点静止时,测出悬线与竖直方向的夹角为37°,已知P点的场强方向在水平方向上,小球的重力为4.0×10-3N,所带电量为0.01C,取sin37°=0.6 ,则P点的场强大小是多少?2·1·c·n·j·y
11、如图所示,在真空中 ( http: / / www.21cnjy.com )倾斜放置着两块带有异种电荷的平行金属板A、B,一质量为m、电量为q的小球,自小孔P以水平速度vo射入,经t秒后回到P点,设小球未碰到B板。求:【来源:21·世纪·教育·网】
⑴两板间电场强度的大小
⑵板与水平方向的夹角
12、如图所示中质量为m的带电小球用绝缘线悬挂于O点,并处在水平向左的匀强电场中,场强为E,球静止时丝线与垂直夹角为,求:21·世纪*教育网
⑴小球带何种电荷,电量是多少?
⑵若烧断丝线,则小球将作什么运动?(设电场范围足够大)
【能力提升】
1、某带电粒子只在电场力作用下运动,电场线及粒子经A点运动到B点的轨迹如图所示,则由图可知:( )21世纪教育网版权所有
A、 运动粒子带负电荷
B、 运动粒子带正电荷
C、 粒子在A点时的加速度小于它在B点时的加速度
D、 粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度
2、如图所示,水平放置的金属板的上方有一 ( http: / / www.21cnjy.com )固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带正电的小球(可视为质点,且不影响Q的电场),从左端以初速度vo滑到金属板上,沿光滑的上表面向右运动到右端,在此过程中:( )21·cn·jy·com
A、 小球作匀速直线运动
B、 小球作先减速后加速的运动
C、 小球受到的电场力的冲量为零
D、 电场力对小球做功为零
3、图中质量分别为m、2m、3m ( http: / / www.21cnjy.com )的三个小球A、B、C,其中B球带的电荷量为+Q,A、C不带电。绝缘细线将它们相连,并把它们放在方向竖直向下,场强为E的匀强电场中,当将A拴住,三个小球均处于静止状态时,A、B间的细线张力为 ;当将A球静止释放,则在释放A球的瞬间A、B球间的张力为 。www-2-1-cnjy-com
4、如图所示,电荷均匀分布在带电 ( http: / / www.21cnjy.com )圆环上,总的电荷量为+Q,在圆环的轴上距圆环圆心L处放有一点电荷+q,已知圆环半径为R,此时圆环对点电荷+q的作用力大小为多少?方向怎样?2-1-c-n-j-y
参考答案
【基础练习】
一、选择题:
1、B 2、ABC 3、B 4、BCD 5、BD 6、BC
二、填空题:
7、竖直向下 2.5N/C 8、向下 mg/e 9、不是 Ed>Ea>Eb>Ec
三、计算题:
10、0.3N/C 11、设:板间匀强电场的场强为E,板与水平方向夹角为θ,
在竖直方向由平衡条件得:Eqcosθ=mg……⑴
在水平方向由动量定理得:Eqsinθt=2mv0……⑵
解得:E=
θ=arccot
12、⑴由平衡条件得:Eq=mgtanθ q=是正电荷
⑵烧断丝线后,小球沿原悬线方向(与竖直方向成θ)斜向下作匀加速直线运动。
【能力提升】
1、BC 2、AD 3、5mg+EQ QE/3 4、作用力大小为F=
方向水平向右。
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电场强度 同步练习
基础达标
1.电场中有一点P,下列说法中正确的是( )
A.若放在P点的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有放电荷,则P点场强为零
C.P点场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
答案:C
2.关于电场线的说法中,正确的是( )
A.电场线既能描述电场的方向,也能描述电场的强弱
B.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹
C.电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发至负电荷终止的曲线,它不是实际存在的线
D.电场线是假设出来的一组曲线(或直线),所以它不能用实验方法来模拟
答案:AC
3.把质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放,在它运动的过程中,如果不计重力,下面说法正确的是( )21教育网
A.点电荷的运动轨迹必定和电场线重合
B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线和切线方向一致
C.点电荷的加速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向垂直
D.点电荷的受力方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致
答案:D
4.式E=①和式E=②分别为电场强度的定义式和点电荷场强的公式.下列四个选项中错误的是( )21cnjy.com
A.①式中的E是①式中的电荷q所产生的电场的场强,②式中的场强E是②式中的电荷q所产生的电场的场强
B.①式中的F是放入某电场中的电荷所受的力,q是产生这个电场的电荷
C.②式中的场强E是某电场的场强,q是放入此电场中的电荷
D.①②两式都只对点电荷产生的电场才成立
答案:ABCD
5.在图1-3-5各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图1-3-5
答案:C
6.图1-3-6(a)中A ( http: / / www.21cnjy.com )B是某电场中的一条电场线,(b)表示放在电场线上a、b两点上的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系,指定电场力方向由A向B为正向.由此可判定( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图1-3-6
A.场源可能是正点电荷,在A侧 B.场源可能是正点电荷,在B侧
C.场源可能是负点电荷,在A侧 D.场源可能是负点电荷,在B侧
答案:BD
能力提高
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图1-3-7
7.(2005年全国理综Ⅱ)图 ( http: / / www.21cnjy.com )1-3-7中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧( )21·cn·jy·com
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
解析:场强是矢量,场强的合成必须遵循平行四边形定则,由平行四边形定则可画出场强的矢量图可得到A、C、D正确.www.21-cn-jy.com
答案:ACD
图1-3-8
8.如图1-3-8所示,AB是某个点电荷电场 ( http: / / www.21cnjy.com )中的一条电场线,在线上O点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动.下列判断正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.电场线是由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越小
B.电场线由B指向A,电荷做加速运动,加速度大小由题设条件不能确定
C.电场线由A指向B,电荷做匀加速运动
D.电场线由B指向A,电荷做加速运动,加速度越来越大
答案:B
图1-3-9
9.在真空中O点放一个点电荷Q=+1 ( http: / / www.21cnjy.com ).0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图1-3-9所示.求:21世纪教育网版权所有
(1)q在M点受到的作用力;
答案:1.0×10-8 N,沿MO指向Q.
(2)M点的场强.
答案:1.0×102 N/C,沿OM连线指向N.
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电场强度 同步练习
【典型例题】
【例1】下列说法正确的是:( )
根据E=F/q,可知,电场中某点的场强与电场力成正比
根据E=kQ/r2 ,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比
根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强
电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
【解析】这个问题涉及到有关电场的基本概念 ( http: / / www.21cnjy.com )。E=F/q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。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。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。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。21世纪教育网版权所有
【答案】B
【例2】如图所示,以O为圆心,r为半径的圆 ( http: / / www.21cnjy.com )与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有与x轴正方向相同的匀强电场E,同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷,如果把一个带电量为-q的试探电荷放在c点,则恰好平衡,那么匀强电场的场强为多少?a、d两点的实际场强为多少?【来源:21·世纪·教育·网】
【解析】图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。由带电量为-q的【出处:21教育名师】
试探电荷在c处于平衡可得:
解得匀强电场的场强为:
由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。故在a点,点电荷场强方向沿x轴正方向;在d点,点电荷场强方向沿y轴的正方向。
在a点,为两个等大、同方向场强的合成,即
在b点,为两个等大、互相垂直的场强的合成,即
【例3】如图所示,质量m=2.0×10-3 ( http: / / www.21cnjy.com )kg的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中,当小球的带电量为q1=1.0×10-4C时,悬线中的张力为T1=1.5×10-2N,则小球所在处的场强为多大?当小球的带电量为q2=-1.0×10-4C时,悬线中的张力T2为多大?www.21-cn-jy.com
【解析】小球的重力G=mg=2.0×10-2N
由题意:绳子拉力T1=1.5×10-2N<G故电场力F方向向上
且有F+T1=G 得F=G-T1=5×10-3N
小球处的场强E=
当q2=-1.0×10-4C时,电场力F/=F=5×10-3N,方向向下,此时绳中张力为T2=G+F/=2.5×10-2N21cnjy.com
【基础练习】
选择题:
1、下列说法中正确的是( )
A、只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B、电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C、电荷间相互作用是通过电场而产生,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
D、电场是人为设想出来的,其实并不存在
2、电场强度的定义式E=F/q,下列说法正确的是:( )
A、该定义式只适用于点电荷形成的电场
B、F是试探电荷所受到的力,q是产生电场电荷的电荷量
C、电场强度的方向与F的方向相同
D、由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比
3、下列关于点电荷的场强公式的说法中,正确的是:( )
在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成正比,与r2成反比
Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离
点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷Q
点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q
4、A为已知电场中的一固定点,在A点放一个电荷量为q的点电荷,所受的电场力为F,A点的场强为E,则:( )2·1·c·n·j·y
若在A点换上点电荷-q,A点的场强方向将发生变化
若在A点换上电荷量为2q 的点电荷,A点的场强变为2E
若将A点的电荷移去,A点的场强变为零
A点的场强的大小、方向与放在该处的q的大小、正负、有无均无关
5、真空中有一个点电荷+Q1,在距其r处的P点放一电荷量为+Q2的试探电荷,试探电荷受到的电场力为F,则下列答案中正确的是:( )21·世纪*教育网
P点的场强大小为
P点的场强大小等于也等于
试探电荷的电荷量变为2Q2时,Q2受到的电场力将变为2F,而P处的场强为
若在P点不放试探电荷,则无法确定该点的场强方向
6、如图所示,在a、b两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷,c、d两点将a、b两点的连线三等分,则:( )www-2-1-cnjy-com
A、c、d两点处的场强大小相等
B、c、d两点处的场强大小不相等
C、从c点到d点场强先变大后变小
D、从c点到d点场强先变小后变大
填空题:
7、将一电荷量为2×10- ( http: / / www.21cnjy.com )5的试探电荷放在点电荷Q的电场中的P点处,所受的电场力的大小为2×10-2N,则P点的电场强度的大小为 N/C,如果P点距点电荷Q为10cm,则Q的电荷量为 C。 【来源:21cnj*y.co*m】
8、在空间某一区域,有一匀强电场,有一 ( http: / / www.21cnjy.com )质量为m的液滴带正电荷,电荷量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度大小为 N/C,方向 。 【版权所有:21教育】
9、在x轴上有两个点电荷,一个带正 ( http: / / www.21cnjy.com )电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1 =2Q2,用E1、E2分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2点共有 处,这几处的合场强分别为 。 21教育名师原创作品
计算题:
10、如图所示,绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一带量为q、质量为m的带正电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向夹角,可在空间加一匀强电场,则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?最小的场强多大?这时细线中的张力多大?21*cnjy*com
11、如图所示真空中A、B两点分别 ( http: / / www.21cnjy.com )放置异种点电荷QA、QB、QA=-1×10-8C,QB=4×10-8C,已知两点电荷间库仑引力为10-5N,求:21·cn·jy·com
⑴若移去B处的电荷后,B处的电场强度为多大?
⑵若不移去B处点电荷,则AB连线中点处C的场强是多大?
12、如图所示,同一竖直平面内,有两根光滑绝 ( http: / / www.21cnjy.com )缘杆OA和OB,与竖直线的夹角均为45°,两杆上均套有能自由滑动的导体小球,两球的质量均为9×10-4kg,带电量均为-2×10-7C,且静止于同一竖直高度处,问:21教育网
⑴两球相距多远?
⑵OC为AB中垂线,OC线上何处电场强度最小?最小场强是多少?(距O点0.1m处、0)
【能力提升】
1、点电荷A、B带有等量正电荷,将第三个电荷C放在A、B连线的中点恰好平衡。现将B作缓慢地远离A点的运动,则C的运动情况是:( )
A、靠近A的运动 B、远离A的运动
C、仍然保持静止 D、有可能靠近A,也可能靠近B
2、如图所示,有一弯管ab ( http: / / www.21cnjy.com ),其中心线是半径为R的一段圆弧,弧的圆心处有一个点电荷Q,有一束带负电的粒子流从a端的中点射入,恰能沿中心线通过弯管的粒子应为:( ) 21*cnjy*com
A、质量和速度均相同的粒子 B、电量和动量均相同的粒子
C、电量和动能均相同的粒子 D、电量和速度均相同的粒子
3、一半径为R的绝缘球壳 ( http: / / www.21cnjy.com )上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,此时球心处的场强为 ,若在球壳上挖去半径为r(r<4、如图所示,在真空中A、B两点处各固 ( http: / / www.21cnjy.com )定一个点电荷,它们的电荷量相等,均为4.0×10-10C,而带电的性质不同,A为正、B为负,两者相距80cm,P点与A、B等距离,均为50cm,
⑴试确定P点的场强大小和方向?
⑵试求P点处的场强和A、B连线中点O处的场强之比?
参考答案
【基础练习】
一、选择题:
1、ABC 2、D 3、AB 4、D 5、C 6、AD
二、填空题:
7、103、1.1×10-9 8、mg/q 竖直向上 9、2、0、 2E2
10、带电小球除受电场力外,还受自身的 ( http: / / www.21cnjy.com )重力和细线的拉力,而重力的切向分力mgsinα有使小球摆下的效果,为了使小球静止,电场力至少要平衡这一回复力,即电场方向沿与水平方向成α角偏向右上。2-1-c-n-j-y
F=qEmin=mgsinα
Emin=
11、⑴E=F库/qB=10-5/4×10-8=250 N/C
⑵F库=k r==0.6m
EC=EA+EB=k· ( http: / / www.21cnjy.com ) = 5000N/C
12、⑴F库=k=mgtan45°解得r=0.2m
⑵距O点0.1m处、0
【能力提升】
1、D 2、C 3、0 4、⑴EA=EB=k
EP=2EAcos=2×14.4×=23.04N/C 方向平行于AB,沿AB方向
⑵EO=2=2×9×109×
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电场强度 同步练习
1.关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是假想的,并不是客观存在的物质
B.描述电场的电场线是客观存在的
C.电场对放入其中的电荷有力的作用
D.电场对放入其中的电荷没有力的作用
答案:C
2.下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A.公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E=可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C.在公式F=k中,k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小www-2-1-cnjy-com
D.由公式E=可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大
答案:C
3.如图1-3-12所示,M、N为两个等量同 ( http: / / www.21cnjy.com )种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )21教育网
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图1-3-12
A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
答案:C
4.如图1-3-13所示,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
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图1-3-13
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大
C.点电荷q在A点的瞬时加速度比B点的瞬时加速度小(不计重力)
D.负电荷在B点处受到电场力的方向沿B点切线方向
答案:B
5.关于电场强度的定义式E=F/q,下列说法中正确的是( )
A.式中F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量
B.电场强度E与电场力F成正比,与放入电场中电荷的电荷量q成反比
C.电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力
D.在库仑定律的表达式F=中,是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1所在处的场强大小;而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2所在处的场强大小
答案:ACD
6.相距为a的A、B两点分别带有等量异种电荷 Q、-Q,在A、B连线中点处的电场强度为( )
A.零 B.,且指向-Q
C.,且指向-Q D.,且指向-Q
答案:D
7.如图1-3-14所示,A为 ( http: / / www.21cnjy.com )带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘丝线悬挂于O点,受水平向右的电场力偏转θ角而静止.试求小球所在处的电场强度.21·cn·jy·com
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图1-3-14
答案:
8.如图1-3-15所示,实线是匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用,则由此图可作出正确判断的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
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图1-3-15
A.带电粒子带负电荷 B.带电粒子带正电荷
C.带电粒子所受电场力的方向 D.带电粒子做匀变速运动
更上一层
答案:ACD
9.如图1-3-16所示,A ( http: / / www.21cnjy.com )B是某电场中一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负的试探电荷时,它沿直线向B点处运动.对此现象,下列判断正确的是(不计电荷重力)( )
图1-3-16
A.电荷向B做匀加速运动
B.电荷向B做加速度越来越小的运动
C.电荷向B做加速度越来越大的运动
D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定
答案:D
10.静电在各种产业和日常生活中有着重要的应 ( http: / / www.21cnjy.com )用,如静电除尘、静电复印等,所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上.现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极产生的电场中,它们的运动轨迹如图1-3-17所示,则( )
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图1-3-17
A.a带负电荷,b带正电荷,c不带电荷 B.a带正电荷,b不带电荷,c带负电荷
C.a带负电荷,b不带电荷,c带正电荷 D.a带正电荷,b带负电荷,c不带电荷
答案:B
11.(2005年上海)如图1-3-18, ( http: / / www.21cnjy.com )带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为___________,方向___________(静电力常量为k)
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图1-3-18
答案: 水平向左(或垂直薄板向左)
12.如图1-3-19所示,在x轴上坐标为+ ( http: / / www.21cnjy.com )1的点上固定一个电荷量为+4Q的点电荷,数轴原点处固定一电荷量为-Q的点电荷.那么在x轴上,电场强度的方向沿x轴负方向的点所在的区域是___________.21世纪教育网版权所有
图1-3-19
答案:(0,1)和(-∞,-1)
13.在匀强电场中,将一质量为 ( http: / / www.21cnjy.com )m、电荷量为q的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图1-3-20所示.则匀强电场的场强大小为( )
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图1-3-20
A.最大值是 B.最小值为
C.唯一值是 D.以上都不对
答案:B
14.在同一电场中的A、B、C三点分别引入检 ( http: / / www.21cnjy.com )验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如图1-3-21所示,则此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是( )
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图1-3-21
A.EA>EB>EC B.EB>EA>EC
C.EC> EA>EB D.EA>EC>EB21cnjy.com
答案:C
15.电荷所带电荷量为q1 ( http: / / www.21cnjy.com )=3.0×10-10 C,在电场中的某一点所受的电场力F=6.3×10-7 N,方向竖直向上.试求这一点的电场强度.如果在这一点放一电荷量为q=6.0×10-10 C的电荷,那么电荷所受电场力是多大 若在这一点不放电荷,则这一点的场强是多大
答案:2.1×103 N/C 方向竖直向上 1.26×10-6 N2.1×103 N/C
16.如图1-3-22所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),用绝缘细线拴一个质量为m的小球,小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动.则小球带___________电荷,所带电荷量为___________.www.21-cn-jy.com
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图1-3-22
答案:负
练习
1.电荷周围存在着一种特殊的物质,这 ( http: / / www.21cnjy.com )种物质看不见摸不着,法拉第首先提出,我们把它叫做__________.静止的电荷产生的场称为静电场.它的分布不随时间而改变.
2.电场最明显的特征就是对置入的电荷有_ ( http: / / www.21cnjy.com )_________的作用,激发电场的电荷被称为__________,检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为__________或__________.
3.放入电场中某点的检验电荷所受的 ( http: / / www.21cnjy.com )静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的__________.电场强度是用来描述电场__________的物理量.它是矢量,方向与__________在该点受的静电力的方向相同.2·1·c·n·j·y
4.点电荷在某点所激发的电场强度与 ( http: / / www.21cnjy.com )场源电荷的电荷量成__________,跟该点到场源电荷的距离的__________成反比.真空中点电荷的电场强度公式为E=__________.
5.若场源电荷不唯一,空间某 ( http: / / www.21cnjy.com )点的电场强度我们可以这样处理,各点电荷__________在该点产生的电场强度的__________和,这种关系叫做电场强度的叠加,它遵循__________定则.
6.电场线是从__________电荷(或无限远)出发到(无限远或)负电荷终止的一系列曲线,是用来形象直观地表示电场的物理模型.它的疏密程度表示电场强度的__________,各点的切线方向都跟该点电场强度的__________一致.21·世纪*教育网
7.如果电场中各点电场强度的大小相等,方向相同,这个电场就叫__________.
8.电荷在电场中受到的静电力又叫电场力,公式为:__________.
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