电场强度题型归纳.
高中物理考题精选—电场 电场强度 - 含答案
电场电场强度1、如图所示,M、N为两个等量同种电荷,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()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.点电荷运动在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 解析带等量同种电荷在其中垂线上的电场强度的分布是O处的电场强度为0,无限远处的电场强度也为0,则P点向O点运动的过程中,所受的电场力应该是先变大后变小,故其加速度也应该是先变大后变小,而其速度却一直是在增大的,故A、B错误;电荷运动到O点时,由于该点的电场强度为0,所以加速度也为0,此处速度达到最大,C正确;电荷越过O点后,受力方向与运动方向相反,故电荷做减速运动,加速度也是先变大后变小,故D错误。
2、某静电场的电场线分布,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E,电势分别为φP和φQ,则 ( )QA.E P>E Q,φP>φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD.E P<E Q,φP<φQ答案 A3、A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示。
则()A.电场力 B.电场强度C.电势 D.电势能答案 AC 解析:A、由速度图象看出,图线的斜率逐渐增大,电子的加速度增大,电子所受电场力增大,则电场力F A<F B.故A正确.B、电子所受电场力增大,场强增大,电场强度E A<E B.故B错误.C、由题,电子静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,电子带负电,则场强方向从B到A,根据顺着电场线电势降低可知,电势U A<U B.故C正确.D、由速度图象看出,电子的速度增大,动能增大,根据能量守恒得知,电子的电势能减小,则电势能E A>E B.故D错误.故选AC4、如图所示,在x轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和—Q,一正方形ABCD与xO y在同一平面内,其中心在O点,则下列判断正确的是()A.O点电场强度为零 B.A、C两点电场强度相等C.B、D两点电势相等 D.若将点电荷-q从A点移向C,电势能减小答案 B5、如图所示,在点电荷Q的电场中有a、b两点,两点到点电荷的距离r a<r b。
高中物理电场试题及答案解析
高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。
2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。
二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。
答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。
答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。
答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。
2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。
希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。
高中物理电场题型归纳
高中物理电场题型归纳在高中物理的学习中,电场是一个重要且具有一定难度的知识点。
电场相关的题型丰富多样,理解并掌握这些题型对于我们学好物理至关重要。
接下来,就为大家归纳一下常见的高中物理电场题型。
一、电场强度的计算这是电场中最基础的题型之一。
电场强度的定义式为 E = F / q ,其中 F 是电荷所受的电场力,q 是电荷量。
但在具体题目中,常常需要结合电场的叠加原理来求解。
例如,多个点电荷产生的电场中某点的电场强度,就需要分别计算每个点电荷在该点产生的电场强度,然后再进行矢量合成。
另外,还有匀强电场中电场强度与电势差的关系 E = U / d ,其中U 是两点间的电势差,d 是沿电场方向两点间的距离。
二、电势与电势能电势是描述电场能的性质的物理量。
某点的电势等于该点与零电势点之间的电势差。
而电势能则是电荷在电场中具有的势能,其大小与电荷量和电势有关,即 Ep =qφ 。
在这类题型中,经常会让我们比较不同位置的电势高低,或者判断电荷在电场中移动时电势能的变化情况。
比如,正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷则相反。
三、电场中的做功问题电荷在电场中移动时,电场力会做功。
电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关,其计算公式为 W = qU 。
这类题目通常会给出电荷的电荷量、初末位置的电势差,让我们计算电场力做的功。
有时还会涉及到动能定理,即电场力做功等于电荷动能的变化量。
四、电容器相关问题电容器是储存电荷的装置。
电容器的电容 C = Q / U ,其中 Q 是电容器所带的电荷量,U 是电容器两极板间的电势差。
常见的题型包括:电容器的电容变化、电容器充电放电过程中的电量和电压变化、以及与电容器相连的电路中的电流和电压变化等。
比如,改变电容器两极板间的距离、正对面积或电介质,会导致电容发生变化,进而影响电容器的电荷量和电压。
五、带电粒子在电场中的运动这是电场中的重点和难点题型。
带电粒子在电场中可能做直线运动,也可能做曲线运动。
求解电场强度13种方法(附例题)
求解电场强度方法分类赏析一.必会的基本方法:1.运用电场强度定义式求解例1.质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,求AB 弧中点的场强E 。
【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点电荷产生电场力提供。
由牛顿第二定律可得电场力F = F 向 = m rv 2。
由几何关系有r = θs ,所以F = m s v θ2,根据电场强度的定义有 E = q F = qsmv θ2。
方向沿半径方向,指向由场源电荷的电性来决定。
2.运用电场强度与电场差关系和等分法求解例2(2012安徽卷).如图1-1所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0V ,点A 处的电势为6V ,点B 处的电势为3V ,则电场强度的大小为AA .200/V m B./mC . 100/V m D./m(1)在匀强电场中两点间的电势差U = Ed ,d 为两点沿电场强度方向的距离。
在一些非强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。
(2若已知匀强电场三点电势,则利用“等分法”找出等势点,画出等势面,确定电场线,再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。
3.运用“电场叠加原理”求解例3(2010海南).如右图2, M 、N 和P 是以MN 为直径的半圈弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,60MOP ∠=︒.电荷量相等、符号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1E ;若将N 点处的点电荷移至P则O 点的场场强大小变为2E ,1E 与2E 之比为BA .1:2B .2:1 C. D.二.必备的特殊方法:4.运用平衡转化法求解例4.一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置图3N图2一均匀带电的细杆MN ,如图3所示。
金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ,三者相比( )A .E a 最大B .E b 最大C .E c 最大D .E a = E b = E c【解析】:导体处于静电平衡时,其内部的电场强度处处为零,故在球内任意点,感应电荷所产生的电场强度应与带电细杆MN 在该点产生的电场强度大小相等,方向相反。
电场强度
Ec
c a
Ea
Q
b
2、模拟电场线的演示 a、模拟电场线的演示 b、模拟电场线的演示
Eb
五、电场线 3、 典型电荷的电场线:
+
-
正电荷的电场线,从正电荷出发 到无穷远处,——万箭齐发
负电荷的电场线,从无穷远出出 发,终止于负电荷——万箭穿心
特点:1、离点电荷越近,电场线越密,电场强度越大。 2、在点电荷的电场中,不存在场强相等的点。 3、以点电荷为球心的球面上各点的场强大小相等,方向不同, 电场线总是和球面垂直。
二、电场 3、电场的特点: (1)电场是电荷周围存在的一种特殊物质.它和分子、 原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,因而场 与实物是物质存在的两种不同形式。
Q
(2)电场的最基本性质是对放入其中的电荷有力的 作用。 (3)电荷之间的相互作用是通过电场发生的。 (4)电场可以叠加。
三、电场强度 1、如何描述电场的强弱? 2、试探电荷或检验电荷
(5)电场线上某点的切线方向表示该点场强的方向。 (6)电场线是整个空间立体分布的,而不只是个平面内!
六、电场练习 1、 电场线的特点 (1)如图所示,是某电场区 域的电场线分布,A、B是电 场中的两个点,问:①A、B 两个点,哪点的场强大.②画 出A点的场强方向.③画出负 电荷在B点的受力方向.
q
E q
q
E q
q q 2k 8k 2 Eq 2 (0.5r ) r
q Ea k 2 r
a
E q
方向水平向右
四、基本题型 4、真空中有两个点电荷Q1=4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C 分别固定在x坐标轴的x=0 和x=6cm的位置上。(1)x坐标轴上 哪个位置的电场强度为零;(2)x坐标轴上哪些地方的电场强度 方向是沿x轴正方向的。
电场强度知识点及例题
第三节电场强度一、电场和电场的基本性质1.电场(静电场)2.基本性质二、电场强度1.试探电荷2.场源电荷3.电场强度(1)定义(2)公式(3)单位(4)方向(5)物理意义三、点电荷的电场与电场强度的叠加1.点电荷的电场(1)公式(2)方向(3)适用条件2.电场强度的叠加:矢量叠加3.电场力四、电场线1.定义2.电场线的特点(1)从正电荷或无限远出发,终止于无限远处或负电荷(2)电场线在电场中不相交、不闭合(3)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密集(4)电场线是假想的,实际并不存在(5)电场线并不只存在于纸面上,而是分布于整个立体空间3.几种常见电场的电场线画法五、匀强电场1.定义2.性质六、等量同种电荷连线及中垂线上场强特点等量异种电荷连线及中垂线上场强特点连线及中垂线上关于O点对称的点的电场强度特点七、电场线和运动轨迹1.合外力指向曲线凹侧2.速度方向沿轨迹的切线方向八、典型例题1.对电场强度的理解(1)下列关于电场强度的说法中,正确的是()A.公式E=F/q 只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=F/q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=kQ1Q2/r2中,kQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;KQ1/r2是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小D.由公式E=kQ/r2可知,在离点电荷非常靠近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大2.场强计算及场强大小的比较(1)在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,(k=9.0×109N·m2/c2)如图所示,求:1)点电荷q在M点受到的库仑力大小;2)M点的电场强度的大小;3)拿走q后M点的场强大小;4)M、N两点的场强哪点大。
(2)如图所示,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=−3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m,则电场中A点场强E= ,方向。
求解电场强度13种方法(附例题)
生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。
已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在 z 轴上 z h 处的场强大小为(k 为静电力常 2
量)
A.
.
求解电场强度方法分类赏析
一.必会的基本方法:
1.运用电场强度定义式求解
例 1.质量为 m、电荷量为 q 的质点,在静电力作用下以恒定速率 v 沿圆弧从 A 点运动 到 B 点,,其速度方向改变的角度为 θ(弧度),AB 弧长为 s,求 AB 弧中点的场强 E。
【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点
生电场的场强 c 点最大。故正确选项为 C。
点评:求解感应电荷产生的电场在导体内部的场强,转化为求解场电荷在导体内部的
场强问题,即 E 感 = -E 外 (负号表示方向相反)。
5.运用“对称法”(又称“镜像法”)求解
例 5.(2013 新课标 I)如图 4,一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷,在 垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点,a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R,在 a 点处有一电荷量为 q (q>O)的固定点电荷.已知 b 点处的场强为零,则 d 点处场强的 大小为(k 为静电力常量)
据电场强度定义可知感应电荷在 P 点所产生的电场强度 E = F = kdRq 。 q (d 2 R2 )2
6.运用“等效法”求解
例 6.(2013 安徽卷).如图 5 所示, xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满 z 0 的
空间,z 0 的空间为真空。将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处,则在 xOy 平面上会产
电场强度题型归纳
电场强度题型归纳题型一:电场强度 E =和 E = 的应用C . E C > E A >E BD .E A >E C >E B【变试训练 1】在电场中某点引入电量为 q 的正电荷,这个电荷受到的电场力为 F ,则( )A.在这点引入电量为 2q 的正电荷时,该点的电场强度将等于 F/2qB.在这点引入电量为 3q 的正电荷时,该点的电场强度将等于 F/3qC.在这点引入电量为 2e 的正离子时,则离子所受的电场力大小为 2eF/qD.若将一个电子引入该点,则由于电子带负电,所以该点的电场强度的方向将和在这一 点引入正电荷时相反 题型二、电场线的基本应用【例 2】 如图是某区域的电场线分布。
A 、B 、C 是电场中的三个点。
(1)哪一点电场最强,哪一点电场最弱? (2)画出各点场强的方向(3)把负的点电荷分别放在这三点,画出所受静电力的方向ACB【变试训练 2】 如图是某电场中的电场线,在该电场中有 ( )A . A 点的场强比B 点的场强大B . A 点的场强方向与 B 点的场强方向相同A 、B 两点,下列结论正确的是C .将同一点电荷分别放在 A 、B 两点,放在 A 点的加速度比放在 B 点的加速度大D .因为 A 、B 两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用F kQq r 2【例 1】在同一电场中的 A 、B 、C 三点分别引入检验电荷时,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所示,则此三点的场强大小 E A、E B 、E C 的关系是( )A . E A >EB >EC B . E B >E A >E C【例 3】 如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的粒子从 B 点运动到 A 点时,加速度增大而速度减小,则可判定 ( ) A .点电荷一定带正电 B .点电荷一定带负电C .点电荷一定在 A 的左侧D .点电荷一定在 B 的右侧【变试训练 3】 如图所示, AB 是一个点电荷产生的电场的电场线,右图则是方向在电场线 上, a 、b 两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线,则: ( ) A 、点电荷是正电荷,位置在 B 侧 B 、点电荷是正电荷,位置在 A 侧 C 、点电荷是负电荷,位置在 A 侧 D 、点电荷是负电荷,位置在 B 侧FA a b B题型三、电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较【例 4】把质量为 m 的正点电荷 q 在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力, 下述正确的是( )A.点电荷的运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致【变试训练 4】 如图所示,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( )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题型四、电场强度的叠加【例 5】在真空中,两个等量异种点电荷电量均为 q ,相距为 r ,两点电荷连线中点处的强场为( )b qaA . O B. 2Kq /r 2 C . 4Kq /r 2 D . 8Kq /r 2【变试训练 5】 真空中有两个点电荷 Q 1=+4.0×10-8 C 和 Q2=-1.0×10-8C ,分别固定在 X 坐标轴的 x=0 和 x=6cm 的位置上。
关于电场强度的几个典型例题
关于电场强度的几个典型例题典型例题1——关于电场强度的定义 下列关于电场强度的说法中,正确的是( ) A 、公式 只适用于真空中点电荷产生的电场B 、由公式 qFE =可知,电场中某点的电场强度E 与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比C 、在公式221r Q Q k F =中; 22rQ k 是点电荷 产生的电场在点电荷处的场强大小;而22r Q k是点电荷 产生的电场在点电荷处场强的大小D 、由公式 2rQk 可知,在离点电荷非常近的地方( ),电场强度E 可达无穷大解析:电场强度的定义式 qFE =适用于任何电场,故A 错;电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有检验电荷或引入检验电荷所受的电场力无关(检验电荷所受电场力与其所带电量的比值仅可反映该点场强的大小,但不能决定场强的大小).故B 错;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C 对;公式2rQk E =是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D 错.综上所述,本题正确选项为C . 典型例题2——电场的叠加在 轴上有两个点电荷,一个带正电 ,一个带负电,且,用 和分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在 轴上( ) A . 之点只有一处,该点合场强为0B . 之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2C .之点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为2D.之点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为2解析:如图所示,以所在处为轴原点,设、间距离为d,轴上坐标为处,则,其中解得:或当时,此点位于、之间.、所产生的电场在该点的场强方向相同,放合场强为2;当时,此点位于左方,、所产生的电场在该点的场强方向相反,故合场强为0.所以选B.典型例题3——电场强度、力的平衡求解电场力的大小在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电量分别为+2q和-q.两小球用长为l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态,如图所示.重力加速度为g.细线对悬点O的作用力等于.解法一设细线对悬点O的作用力为,用F表示两小球间静电力,T表示两球间细线上的相互作用力.如图所示.根据物体平衡条件有①②联立①、②易得解法二将两球视作整体,则两球间静电力F,两球间细线上作用力T均可不考虑.分析受力情况如图所示.易得:。
高中物理电场强度题解题技巧
高中物理电场强度题解题技巧在高中物理学习中,电场强度是一个重要的概念。
掌握电场强度的计算方法和解题技巧对于解决与电场强度相关的物理题目非常关键。
本文将介绍几种常见的电场强度题型,并提供解题技巧和实例,帮助高中学生更好地理解和应用电场强度概念。
一、点电荷电场强度计算点电荷电场强度的计算是电场强度题目中最基础的部分。
对于一个带电粒子,其电场强度的大小与距离的平方成反比。
具体计算公式为:E = k * q / r^2其中,E表示电场强度,k为电场常数,q为点电荷的电荷量,r为距离。
在计算时,需注意单位的转换和数值的代入。
例如,已知一个电荷量为2μC的点电荷,距离它0.5m处的电场强度为多少?解题思路:根据公式E = k * q / r^2,代入数据得到 E = 9 * 10^9 * 2 * 10^-6 /(0.5)^2 = 72 N/C。
因此,距离0.5m处的电场强度为72 N/C。
二、均匀带电球壳电场强度计算均匀带电球壳的电场强度计算是电场强度题目中的一个典型例子。
对于一个均匀带电球壳,其电场强度在球壳外部与距离成正比,在球壳内部电场强度为零。
具体计算公式为:E = k * Q / r^2其中,E表示电场强度,k为电场常数,Q为球壳的总电荷量,r为距离。
例如,已知一个带电球壳的总电荷量为4μC,距离球壳0.2m处的电场强度为多少?解题思路:根据公式E = k * Q / r^2,代入数据得到 E = 9 * 10^9 * 4 * 10^-6 /(0.2)^2 = 90 N/C。
因此,距离球壳0.2m处的电场强度为90 N/C。
三、电偶极子电场强度计算电偶极子是由两个相等大小、异号电荷组成的系统。
电偶极子的电场强度在远离电偶极子轴线的地方近似为:E ≈ k * p / r^3其中,E表示电场强度,k为电场常数,p为电偶极矩,r为距离。
例如,已知一个电偶极子的电偶极矩为2 × 10^-9 C·m,距离电偶极子轴线1m处的电场强度为多少?解题思路:根据公式E ≈ k * p / r^3,代入数据得到E ≈ 9 × 10^9 * 2 × 10^-9 / (1)^3 = 18 N/C。
9.3 电场 电场强度(专题训练)(教师版)24-25学年高中物理同步知识点解读(人教版必修第三册)
9.3 电场电场强度(专题训练)【十大题型】一.电场的概念(共6小题)二.电场强度的定义和单位(共6小题)三.点电荷与均匀球体(球壳)周围的场强(共6小题)四.电场强度的叠加法则(共6小题)五.电场线定义及其性质(共5小题)六.根据电场线的疏密比较电场强弱(共4小题)七.等量点电荷电场线分布(共4小题)八.等量电荷连线中垂线和连线上的电场强度分布图像(共4小题)九.带电粒子在点电荷电场中的运动(共6小题)十.带电物体(计重力)在电场中的平衡问题(共5小题)一.电场的概念(共6小题)1.在物理发展史上这么多科学家都作出了不可磨灭的贡献,下列有关说法正确的是( )A.伽利略通过著名的理想斜面实验研究了守恒量并提出了能量守恒定律B.库伦通过“油滴法”实验测定了元电荷电量C.法拉第提出电荷周围存在着一种“看不见摸不着”的物质,最早提出了场的概念D.牛顿提出了万有引力定律并精确测量出引力常量G【答案】C【详解】A.伽利略研究了自由落体运动,J·迈尔提出了能量守恒定律,故A错误;B.密立根油滴法测定了元电荷电量,故B错误;C.法拉第提出电场的概念,并提出用场线描述场,故C正确;D.牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许精确测量出引力常量G,故D错误。
故选C。
2.下列说法正确的是( )A.点电荷是一种理想化模型,其所带电荷量一定很小B.法拉第提出了电荷周围存在电场的观点C.卡文迪什用扭秤实验测出了元电荷的数值D.电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向【答案】B【详解】A.点电荷是一种理想化模型,其形状大小可以忽略不计,但其所带电荷量不一定很小,故A错误;B.法拉第提出了电荷周围存在电场的观点,故B正确;C.密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的数值,故C错误;D.电场中某点场强方向与该点所放正电荷受到的静电力的方向相同,与负电荷所受电场力的方向相反,故D错误。
故选B。
3.关于电场下列说法正确的是( )A.“元电荷”是最小的电荷量,用e表示,则e=1.60×10-19C,电子就是元电荷B.电场是法拉第首先提出来的,电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用C.由电场强度的定义式:E=Fq可知E与F成正比,与q成反比D.点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,体积很小的带电体都可以看作点电荷【答案】B【详解】A.“元电荷”是最小的电荷量,用e表示,则191.6010Ce-=´,质子和电子所带的电荷量等于元电荷,其本身是带电粒子不是元电荷,故A错误;B.电场是法拉第首先提出来的,电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用,故B正确;C.电场强度大小是由电场本身决定的,跟放入的电荷无关,跟电荷所受的力无关,故C错误;D.点电荷是理想模型,实际不存在的,体积很小的带电体也不一定可以看作点电荷,故D 错误。
高中物理每日一点十题之电场强度
高中物理每日一点十题之电场强度 一知识点电场强度1.定义:放入电场中某点的试探电荷q,所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。
简称场强。
2.定义式:QF E =(适用于一切电场) 3.单位:牛每库(N/C) 或 伏/米(V/m).4.物理意义:描述电场强弱和方向的物理量。
某点的电场强度数值上等于单位正电荷所受的电场力。
5.电场强度的矢量性规定:跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同(跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反);6.注意(1)区分:试探电荷(检验电荷)与场源电荷(源电荷)。
试探电荷要求:电荷量和尺寸必须充分小,可以看成点电荷。
(2)场强相同的条件:大小相等,方向相同。
(3)由电场强度 E= F/q ,可得电场力 F=qE 。
点电荷电场强度 1.表达式:2rQ k E = 2.适用条件:真空、静止、点电荷3.注意:Q :场源电荷; r :电场中的点到场源电荷Q 的距离。
十道练习题(含答案)一、单选题(共7小题)1. 在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=,那么下列说法正确的是( )A. 若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零B. 若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷,该点的电场强度就变为C. 若在该点放一个电荷量为-2q的检验电荷,则该点电荷强度大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 若在该点放一个电荷量为-q的检验电荷,则该点电场强度大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的电场强度方向2. 由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比B. 无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C. 如果电荷在电场中某点所受的静电力大,则该点的电场强度就强D. 一个小球在P点受到的静电力为0,P点的电场强度一定为03. 在电场中某点放一电荷量为-2.4×10-7 C的负电荷,该电荷受到的电场力为4.8×10-5 N,方向水平向东,则该点的电场强度大小和方向分别为( )A. 2×102 N/C水平向东B. 2×10-2 N/C水平向东C. 2×102 N/C水平向西D. 2×10-2 N/C水平向西4. 下列关于点电荷的场强公式E=k的几种不同的理解,正确的是( )A. 以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强相同B. 当r→0时,E→∞;当r→∞时,E→0C. 在点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷QD. 在点电荷Q产生的电场中,某点的场强大小与Q成正比,与r2成反比5. 真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )A. 3∶1B. 1∶3C. 9∶1D. 1∶96. 如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r和2r球面上的三点,电量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,则( )A. Q带负电B. b、c两点电场强度相同C. a、b两点的电场强度大小之比为4∶1D. 将a处试探电荷电量变为+2q,该处电场强度变为原来两倍a与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角,a、b两点距O点的距离分别为r a、r b,则关于a、b两点场强大小E a、E b的关系,以下结论正确的是( )A. E a=E bB. E a=E bC. E a=E bD. E a=3E b二、多选题(共3小题)8. 关于电场,下列说法正确的是( )A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B. 电场不是客观存在的,是人们虚构的C. 电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用D. 电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中9. 如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为x轴上的三点.放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示,则( )A. A点的电场强度大小为2×103 N/CB. B点的电场强度大小为2×103 N/CC. 点电荷Q在A、B之间D. 点电荷Q在O、B之间10. 下列关于电场强度的两个表达式E=和E=k的叙述,正确的是( )A. E=是电场强度的定义式,E的大小与F、q没有必然联系B. E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量,它适用于任何电场C. E=k是点电荷场强的计算公式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D. 从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=k,式中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处的场强大小1. 【答案】D【解析】电场强度由电场本身的性质决定,与检验电荷无关,若移去检验电荷或改变检验电荷的电荷量,该点的电场强度大小与方向均不变,故D正确.2. 【答案】B【解析】电场强度是表示电场的强弱和方向的物理量,只跟场源电荷有关,跟放入其中的试探电荷无关,E=是电场强度的定义式,不是决定式,选项A、C错误,B正确;不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的电场强度不一定为零,选项D错误.3. 【答案】C【解析】该点的电场强度大小E==2×102 N/C,方向与负电荷受力方向相反,水平向西.故选C.4. 【答案】D【解析】以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强大小相等、方向不同,场强是矢量,所以场强不同,故A错误.当r→0时,点电荷的场强公式E=k已经不适用,当r→∞时,E→0,故B错误.在点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向与点电荷Q的性质有关,正点电荷产生的电场中,各点的场强方向是背向点电荷Q,负点电荷产生的电场中,各点的场强方向是指向点电荷Q,故C错误.在点电荷Q产生的电场中,场强为E=k,某点的场强大小与Q成正比,与r2成反比,故D正确.5. 【答案】C【解析】由点电荷产生电场的电场强度公式E=k可知,电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反比,则E A∶E B=r∶r=9∶1,故选项C正确.6. 【答案】C【解析】电量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,电场强度方向背离Q,则Q带正电,A错误;根据公式E=k知,b、c两点电场强度大小相同,方向不同,B错误;根据公式E=k,a、b两点与Q距离之比为1∶2,所以a、b两点的电场强度大小之比为4∶1,C正确;场强由电场本身决定,与检验电荷无关,所以a处的试探电荷电量变为2q,该处场强不变,D错误.7. 【答案】D【解析】由题图可知,r b=r a,再由E=可知,==3,D正确.8. 【答案】AC【解析】电荷周围存在着电场,电场对放在其中的电荷有力的作用,电荷之间的相互作用是通过电场发生的,A、C正确;电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖于我们的感觉而客观存在,在真空中、导体中都能存在,B、D错误.9. 【答案】AC【解析】在F-q图像中,斜率大小表示电场强度大小.A点,E==N/C=2×103 N/C,A 正确;B点,E′==N/C=5×102 N/C,B错误;由于A点和B点场强方向相反,故Q在A、B之间.C正确,D错误.10. 【答案】ACD【解析】公式E=是电场强度的定义式,是比值定义法,即E的大小与F、q没有必然联系,选项A 正确;公式E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电荷量,它适用于任何电场,选项B错误;公式E=k是点电荷场强的计算公式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场,选项C正确;从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=k,式中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处的场强大小,选项D正确.。
场强和电势题型总结
题型一.电场、电场强度与电场力的理解电场中有一点P,下列说法中正确的有()A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零C.P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向题型二.电场强度定义式的应用下列关于电场强度的说法中,正确的是( )A.公式E=F/q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处的场强大小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可达无穷大如图所示,是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E cC.a、b、c、d四点的场强大小关系是E a >E c >E b >E dD.a、b、d三点的场强方向相同题型三.电场强度的叠加在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡(如右图所示,不计重力)(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何?(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何?如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10-9C的正点电荷,则A处场强大小EA=______N/C,B处的场强大小EB=______N/C.如图所示,空间中A、B、C三点连线恰构成一直角三角形,且∠C=30°,AB=L,在B、C两点分别放置一点电荷,它们的电荷量分别是+Q和-Q.(静电力常量为k)求:(1)斜边AC的中点D处的电场强度;(2)要使D点的电场强度方向与AB平行,可在A点放置一点电荷,试确定其电荷量和电性如图所示,Q1=2×10-12C、Q2=-4×10-12C,Q1、Q2相距12cm,求a、b、c三点的电场强度大小和方向,其中a为Q1Q2连线的中点,b为Q1左方6cm处的点,c为Q2右方6cm处的点.图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为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的右侧()A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B.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|<Q2D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|题型四.利用对称性、等效法、微元法求电场强度如图所示,位于正方形四个顶点分别固定有点电荷A,B,C,D,四个点电荷的带电量均为q,其中点电荷A,C带正电,点电荷B,D带负电,试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上道O点距离为x的P点处的电场强度.下列选项中的各1/4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最小的是()A.B.C. D.ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是()A. 两处的电场方向相同,E1>E2B. 两处的电场方向相反,E1>E2C. 两处的电场方向相同,E1<E2D. 两处的电场方向相反,E1<E2题型五.带电粒子在非匀强场中的力与运动分析一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则A、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是如图所示,点电荷+4Q与+Q分别固定在A、B两点,C、D两点将AB连线三等分.现使一个带负电的检验电荷,从C 点开始以某一初速度向右运动,不计检验电荷的重力.则关于该电荷在CD之间的运动,下列说法中可能正确的是()A、一直做减速运动,且加速度逐渐变小B、做先减速后加速的运动C、一直做加速运动,且加速度逐渐变小D、做先加速后减速的运动某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N.以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
场强计算练习题
场强计算练习题场强计算是物理学中非常重要的概念之一,它用来描述电场中的力的强度。
在本篇文章中,我们将针对场强计算进行一系列的练习题来加深对此概念的理解和应用。
1. 练习题一:点电荷的场强计算假设有一个电荷Q位于坐标原点,现需要计算它在点P(x,y,z)处的场强。
根据库仑定律,点电荷的场强计算公式如下:E = k * (Q / r^2)其中,E表示电场的场强,k是库仑常量,Q是电荷量,r是点电荷到待计算点的距离(即点P到原点的距离)。
2. 练习题二:电偶极子的场强计算现有一个电偶极子,偶极矩为p,单位矢量为 a,位于坐标原点。
要求计算电偶极子在点P(x,y,z)处的场强。
根据电偶极子的场强计算公式:E = (1 / 4πε₀) * [(3 * (p·n) * n - p) / r^3]其中,E表示电场的场强,ε₀是真空中的介质常数,p是电偶极矩,n是单位矢量,r是电偶极子到待计算点的距离(即点P到原点的距离)。
3. 练习题三:连续电荷分布的场强计算如果电荷不是一个点电荷或电偶极子,而是分布在一定区域内的连续电荷,我们可以采用电荷微元法来计算场强。
首先,将待计算点P划分为很多小区域,每个小区域内有一个电荷微元dq。
然后,我们计算每个电荷微元dq对点P的场强贡献,再将所有的场强贡献累加起来,即可得到点P处的总场强。
对于每个电荷微元dq,其场强贡献可由库仑定律计算得出:dE = k * (dq / r^2)其中,k是库仑常量,dq是电荷微元,r是dq到待计算点P的距离。
最后,将所有的场强贡献相加,即可得到点P处的场强。
通过以上练习题,我们可以更好地理解和应用场强计算的原理和方法。
掌握相关概念和计算方法,将有助于我们在物理学习和实践中的应用。
在解题过程中,我们要注意单位的转换和计算的准确性,以确保结果的可靠性和可信度。
总结:本篇文章以场强计算为题,通过一系列的练习题来加深对场强计算的理解和应用。
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电场强度题型归纳
题型一:电场强度和的应用
【例1】在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷
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
图所示,则此三点的场强大小E A、E B、E C的关系是()
A.E A>E B>E C B.E B>E A>E C
C.E C> E A>E B D.E A>E C>E B
【变试训练1】在电场中某点引入电量为q的正电荷,这个电荷受到的电场力为F,则()
A.在这点引入电量为2q的正电荷时,该点的电场强度将等于F/2q
B.在这点引入电量为3q的正电荷时,该点的电场强度将等于F/3q
C.在这点引入电量为2e的正离子时,则离子所受的电场力大小为
2eF/q
D.若将一个电子引入该点,则由于电子带负电,所以该点的电场强度
的方向将和在这一点引入正电荷时相反
题型二、电场线的基本应用
【例2】如图是某区域的电场线分布。
A、B、C是电场中的三个点。
(1)哪一点电场最强,哪一点电场最弱?
(2)画出各点场强的方向
(3)把负的点电荷分别放在这三点,画出所受静电力的方向
【变试训练2】如图是某电场中的电场线,在该电场中有A、B
两点,下列结论正确的是()
A.A点的场强比B点的场强大
B.A点的场强方向与B点的场强方向相同
C.将同一点电荷分别放在A、B两点,放在A点的加速度比放在B点的加速度大
D.因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用
【例3】如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的粒子从B点运动到A点时,加速度增大而速度减小,则可判定( )
A.点电荷一定带正电 B.点电荷一定带负电
C.点电荷一定在A的左侧 D.点电荷一定在B的右侧
【变试训练3】如图所示,AB是一个点电荷产生的电场的电场线,右图则是方向在电场线上,a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线,则:()
A、点电荷是正电荷,位置在B侧
B、点电荷是正电荷,位置在A侧
C、点电荷是负电荷,位置在A侧
D、点电荷是负电荷,位置在B侧
题型三、电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较
【例4】把质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()
A.点电荷的运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致
C.点电荷的加速度方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致
D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
【变试训练4】如图所示,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()
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
题型四、电场强度的叠加
【例5】在真空中,两个等量异种点电荷电量均为q,相距为r,两点电荷连线中点处的强场为()
A.O B. 2Kq/r2 C.4Kq/r2 D.8Kq/r2
【变试训练5】真空中有两个点电荷Q 1=+4.0×10-8C 和Q2=-1.0×10-8C ,分别固定在X坐标轴的x=0 和 x=6cm 的位置上。
(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零?
(2) x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿 x 方向的?
(3)x坐标轴上x=2cm和x=4cm处电场强度的大小和方向如何?
题型五、电场力的平衡
【例6】用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10-2 kg,所带电荷量为+2.0×10-8C。
现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成30°。
求这个匀强电场的电场强度。
【分析】:
【拓展】:若将细线剪断,小球将怎样运动?
【当堂达标】
1、关于场强E,下面说法正确的是()
A.电场中某点的场强方向与放入该点的电荷所受电场力的方向相同B.电场中某点的场强大小与放入该点的电荷的电量成正比
C.两个等量异种点电荷产生的电场中,在两点电荷连线中点处场强最大
D.两个等量同种点电荷产生的电场中,两点电荷连线中点处的的场强为零
2、一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F,该点场强大小为E,则下面能正确反映这三者关系的是 ( )
3、如图所示,是静电场的一部分电场线的分布,下列
说法正确的是()
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
4、如图所示,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)()
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
5、如图所示,在x轴上坐标为+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___________.
6.如图所示,一个质量为30g带电量C的半径极
小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向?电场强度大小为?绳子的拉力?。