内容正文:
第九章 第3节
1.(电场强度的概念)有关电场强度的理解,下列说法正确的是( )
A.由E=可知,电场强度E跟放入电场的电荷q所受的静电力成正比
B.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度
C.由E=可知,在离点电荷很近,r接近于0的位置,电场强度无穷大
D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
D [选项A:E=适用于点电荷的电场,当r接近0时,电荷不能再当点电荷处理,表达式不再成立.]是电场强度的定义式,而非决定式,所以电场强度E跟放入的电荷q所受的静电力成正比的说法是错误的.选项B:电荷周围存在电场这种特殊的物质,与是否放入试探电荷无关.选项C:E=
2.(应用电场线判断电场)(多选)四种电场中分别标有a、b两点,这两点电场强度相同的是( )
A.图甲:与点电荷等距的a、b两点
B.图乙:等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.图丙:等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.图丁:匀强电场中的a、b两点
BD [图甲中a、b两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故选项A错误;图乙中a、b两点电场线方向均为水平向左,且两点关于两点电荷的连线对称,电场强度相等,故选项B正确;图丙中a、b两点的电场强度的方向不同,故选项C错误;图丁中a、b两点都处在匀强电场中,电场强度相同,故选项D正确.]
3.(根据静电力判断电场)如图所示是在同一电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力F跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系.下列说法正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.这四点的电场强度大小关系是Ed>Eb>Ea>Ec
C.这四点的电场强度大小关系是Eb>Ea>Ec>Ed
D.无法比较电场强度的大小
B [对图像问题要着重理解它的物理意义.场中给定的位置,放入的试探电荷的电荷量不同,它受到的静电力不同,但是静电力F与检验电荷的电荷量q的比值,即电场强度
E是不变的量,因为F=Eq,所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线,该直线的斜率的大小即表示电场强度的大小,由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec,故选项B正确.]
4.(电场强度的叠加和计算)如图,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L=2.0 m.若将电荷量均为q=+2.0×10-6 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2.求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)C点的电场强度的大小和方向.
解析 (1)根据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为
F=k①
代入数据得F=9.0×10-3 N.②
(2)A、B两点电荷在C点产生的电场强度大小相等,均为E1=k③
A、B两点电荷形成电场在C点的合电场强度大小为
E=2E1cos 30°④
联立③④式并代入数据,得E=7.8×103 N/C
电场强度E的方向沿y轴正方向.
答案 (1)9.0×10-3 N (2)7.8×103 N/C 方向沿y轴正方向
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