内容正文:
8月22日 电场强度
高考频度:★★☆☆☆
难易程度:★☆☆☆☆
如图所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点处的电场强度
A.大小为
,方向竖直向上
B.大小为
,方向竖直向上
C.大小为
,方向竖直向下
D.大小为
,方向竖直向下
【参考答案】C
【试题解析】一个点电荷在中心O产生的场强为
,对角线处的两异种点电荷在O处的总场强为
,故两等大的场强垂直,合场强为
,方向由合成的过程可知沿竖直向下,故选C。
【名师点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式,以及点电荷的场强方向,会根据平行四边形定则进行场强的叠加。
【知识补给】
电场强度
(1)物理意义:表示电场的强弱和方向。
(2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度。
(3)定义式:
。
(4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则。
(2019·辽宁葫芦岛第一高级中学期末)一绝缘小球A(可视为质点),带+3Q的电荷量,在距A球为r的B点处电场强度为E;现拿一同样大小的小球C(带–Q的电荷量)去接触A球后再移走C球,则此时B点处的电场强度为
A.
B.
C.E
D.3E
(2019·山东高二期末)如图所示,有两个质量均为m、带电量均为q的小球,用绝缘细绳悬挂在同一点O处,保 持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ= 45°,重力加速度为g,静电力常量为k.则
A.带电小球A在B处产生的电场强度大小
B.带电小球A在B处产生的电场强度大小
C.细绳的长度
D.细绳的长度
如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上,使O点的电场强度改变,则下列判断正确的是
A.移至c点时,O点的电场强度大小仍为E,沿Oe方向
B.移至e点时,O点的电场强度大小为
,沿Oc方向
C.移至b点时,O点的电场强度大小为
,沿Oc方向
D.移至f点时,O点的电场强度大小为
,沿Oe方向
(2019·江苏高一期末)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A点放一个+Q的点电荷,测得B点的电场强度大小EB=48 N/C,则
A.C点的电场强度大小Ec=24 N/C
B.C点的电场强度方向向右
C.把q=10–9 C的试探电荷放在C点,则其所受电场力的大小为1.2×10–8 N
D.若要使B点的电场强度EB=0,可在C处放一个–Q的点电荷
在研究物理问题时,我们有时候把几个物体看作一个整体,并以整体作为研究对象进行分析研究。这种方法不考虑整体内部之间的相互作用,从整体去把握物理现象的本质和规律。如图所示,A、B是两个带异种电荷的小球,其质量相等,所带电荷量分别为+qA和–qB,A用绝缘细线L1悬挂于O点,A、B间用绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中,A、B处于平衡状态。以下关电场和A、B所带电荷量大小正确的是
A.场强方向水平向右,qA>qB
B.场强方向水平向右,qA <qB
C.场强方向水平向左,qA > qB
D.场强方向水平向左,qA < qB
【参考答案】
A 根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知,B点的场强为
;而当小球C和A接触移走后,两者的电量先中和后平分为+Q,则B点的场强为
;可知
;故B、C、D错误,A正确。
AC AB.设右侧小球所受电场力为F,对右侧小球受力分析,由平衡条件可得:
、
,解得:
;据
可得,带电小球A在B处产生的电场强度大小
.故A项正确,B项错误。CD.设绳长为L,据库仑定律可得:
,解得:
.故C项正确,D项错误。
【点睛】当处于平衡状态的物体受到三个力,一个力是恒力,第二个力方向不变,第三个力大小与方向都发生变化时可以利用矢量三角形法即图解法求解。
B 由题意可知,在圆心O产生的电场强度大小为E,则正、负点电荷在O处的电场强度大小均为
,方向水平向右。当正电荷移至c点,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°,大小不变,则O点的合电场强度大小为
,方向:沿Oe方向,故A错误。当正电荷移至e处,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°,大小不变,则O点的合电场强度大小为
,方向沿Oc,故B正确;当正电荷移至b点时,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°,大小不变,则O点的合电场强度大小为
,方向沿Od与Oc角平分线向上,故C错误;当正电荷移至f处,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°,大小不变,则O点的合电场强度大小为
,方向沿Od与Oc角平分线向下,故D错误。
【点睛】点电荷在O处电场强度的叠加,满足矢量合成的原理