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电场强度和电场线

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【例2】如图所示,以O为圆心,r为半径的圆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?

【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

QqqE2r试探电荷在c处于平衡可得:

kEkQr2

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

Ea2kQr2

在b点,为两个等大、互相垂直的场强的合成,即

Eb2kQr2

1、下列说法中正确的是(ABC )

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:( D ) 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

EkQr2的说法中,正确的是:( AB )

A 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

B Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离

C 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 D 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 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:( D)

FA P点的场强大小为Q1 FkQ22B P点的场强大小等于Q2也等于r

FC 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Q2

D 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:( AD ) 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

8、在空间某一区域,有一匀强电场,有一质量为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 。 mg/q 竖直向上 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?

11、如图所示真空中A、B两点分别放置异种点电荷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: 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?

11、⑴E=F库/qB=10-5/4×10-8=250 N/C

kQAQBQAQB2F库⑵F库=kr r==0.6m

QAQBrEC=EA+EB=k·22910951080.32 = 5000N/C

【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 1、下列关于电场线的说法中,正确的是:( B ) 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:( ABC ) 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

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:(BCD )

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:(BD ) 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:(BC )

A、EA>EB ,EB=ED B、EAC、EA场 不是 (填“是”或“不是”)匀强电场,若不是,则场强的大小关系为 Ed>Ea>Eb>Ec 。

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:(BC ) 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

6.图1-3-6(a)中AB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( )

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

图1-3-7

7.(2005年全国理综Ⅱ)图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( )

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||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. 答案:ACD

图1-3-8

8.如图1-3-8所示,AB是某个点电荷电场中的一条电场线,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( )

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

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( )

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

8.如图1-3-15所示,实线是匀强电场的电场线,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( )

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,AB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

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