内容正文:
第九章 静电场及其应用
9.3电场 电场强度
一、单选题
1.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( )
A. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
B. M点的电势低于N点的电势
C. 粒子带负电
D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
【答案】 D
【解析】A.在M点电场线较疏,场强较小,故粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力,A不符合题意;
C.粒子受到的电场力沿场强切线方向又指向轨迹凹侧,故如图所示,与场强方向相同,粒子带正电,C不符合题意;
BD.从M到N的过程中,电场力做正功,动能增大,电势能减小,故电势降低,B不符合题意,D符合题意;
故答案为:D。
2.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中的某一平面内有P、Q两点,OP、OQ与PQ的夹角分别为53°、37°,取sin53°=0.8.0点处点电荷在P、Q两点处产生的电场的电场强度大小之比为( )
A. 3:4 B. 4:3 C. 9:16 D. 16:9
【答案】 D
【解析】结合几何关系,可知P、Q两点与O点的距离关系为: ,根据点电荷的场强公式 ,有: ;
故答案为:D.
3.如图所示,在某匀强电场中,有一个与电场方向平行的圆面,O为圆心,A、B、C为圆周上的三点。一群速率相同的电子从圆周上A点沿不同方向射入圆形区域,电子将经过圆周上的不同点,其中经过C点的速率最大,电子间的相互作用和空气阻力均不计,则该匀强电场方向为( )
A. 沿CA方向 B. 沿CB方向
C. 沿CO方向 D. 沿BA方向
【答案】 C
【解析】电子在逆着电场线方向运动时,电场力做正功,电子速度增加,由电场力做功公式
由于经过C点的速率最大,则电场力做的正功最大,则在该圆周上C点在电势最高的等势面上,并且等势面与圆相切,电场线与等势面垂直,如图所示,所以电场线沿CO方向。
故答案为:C
4.在电场中某一固定点放一电荷量为 的试探电荷时,所受电场力为F,电场强度为E,关于该点的电场强度,下列说法中正确的是( )
A. 若移走试探电荷 ,则该点的电场强度变为零
B. 若试探电荷的电荷量变为 ,则该点的电场强度方向不变
C. 若试探电荷的电荷量变为 的负电荷,则该点的电场强度方向与原来方向相反
D. 若试探电荷的电荷量变为 的负电荷,则该点的电场强度变为2E
【答案】 B
【解析】电场由场源电荷决定,与试探电荷或检验电荷无关。
故答案为:B。
5.将一电荷量为q的正点电荷,放在电场中某点,受到的电场力大小为F,则( )
A. 若将q移走,则该点的电场强度为零
B. 若将q变为负点电荷,则该点的电场强度方向改变
C. 若将q的电荷量增大为2q,其所受电场力仍然为F
D. 若将q的电荷量增大为2q,其所受电场力增大为2F
【答案】 D
【解析】A.正点电荷q在该点受到电场力的作用,说明该点的电场强度不为零,A不符合题意;
B.电场强度的方向与正试探电荷所受电场力的方向相同,不会因为试探电荷变为负电荷而方向改变,B不符合题意;
CD.电场力与试探电荷的电荷量成正比,电荷量增大为2q,电场力将增大为2F,C不符合题意、D符合题意。
故答案为:D。
6.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。下列表述正确的是( )
A. 该电场是匀强电场 B. 正电荷在a、b两点受力方向相同
C. b点的电场强度比a点的大 D. a点的电场强度比b点的大
【答案】 D
【解析】A. 匀强电场的电场线是平行等间距的,该电场不是匀强电场,A不符合题意;
B. 正电荷在a、b两点受力方向都沿着切线的,电场力的方向不相同,C不符合题意;
CD.电场线越密,电场强度越大,a点的电场强度比b点的大,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
二、填空题
7.在场强为E的匀强电场中,放一个电量为Q的点电荷,并以它为圆心在平行于电场线的平面内做一个圆.过圆心的电场线和圆交于A.B