内容正文:
作业15 电场强度
一、电场
1.电场:存在于 周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过 产生的.
2.场像分子、原子等实物粒子一样具有 ,场是 存在的一种形式.
二、电场强度
1.试探电荷与场源电荷
(1)试探电荷:为了便于研究电场各点的性质而引入的电荷,是电荷量和体积都 的点电荷.
(2)场源电荷: 的带电体所带的电荷,也叫源电荷.
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的 与它的 之比,叫作该点的电场强度.
(2)定义式:E=.
(3)单位: .
(4)方向:电场强度是矢量,规定电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向 ,与负电荷在该点所受静电力的方向 .
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1.真空中点电荷的电场
(1)电场强度公式:E=k.
(2)方向:如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面,当Q为正电荷时,E的方向沿半径 ;当Q为负电荷时,E的方向沿半径 .
2.电场强度的叠加
电场强度是 量,如果场源是多个点电荷时,则电场中某点的电场强度等于各个点电荷 在该点产生的电场强度的 .
四、电场线
1.英国物理学家 首先用电场线描述电场.
2.电场线是画在电场中的一条条 的曲线,曲线上每点的 方向表示该点的电场强度方向.
3.电场线的特点
(1)电场线从 或无限远出发,终止于 或负电荷.
(2)电场线在电场中 .
(3)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线 ,电场强度较小的地方电场线 .
五、匀强电场
1.概念:如果电场中各点的电场强度的大小 、方向 ,这个电场就叫作匀强电场.
2.特点:(1)电场方向处处相同,电场线是 .
(2)电场强度大小处处相等,电场线疏密程度 .
一、单选题
1.如图所示,真空中有一个三棱锥,三棱锥各边长均为,在三点分别放置电荷量为的正点电荷,现在要外加一个匀强电场,使点的场强为0,则匀强电场的场强为( )
A. B. C. D.
2.如图,光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定两个带等量同种电荷的点电荷M、N,O为AB连线的中点,CD为AB连线的垂直平分线,a、b分别为AB、CD连线上的点。则( )
A.任何带电粒子在a、b、O点都无法静止
B.带电粒子在a、b、O点是否静止,要根据所放电荷的电性才能判断
C.在a点静止释放的带电粒子在AB连线上运动,粒子的速度可能一直不断增大且加速度一直不断减小
D.在b点静止释放的带电粒子在CD连线上运动,粒子速度可能不断增大且加速度不断减小
3.在雷雨云下,有沿竖直方向向下的匀强电场,电场强度大小为。已知一质量为的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度,电子的电荷量,该雨滴携带的电子的最小数目约为( )
A.个 B.个 C.个 D.个
4.如图所示,平面直角坐标系xOy中,三个点电荷a、b、c分别固定于(0,r)、(0,-r)、(0,0)处,a、b、c电荷量分别为+Q、+Q、-Q。现有一电荷量为-q的点电荷d,在+x轴上从靠近坐标原点处由静止释放,不考虑重力及电荷d对原电场的影响,取无穷远处电势能为零,则在点电荷d的整个运动过程中,其瞬时速度v随时间t、电势能Ep随位置x变化的关系图像可能为( )
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
5.均匀带电细棒周围电场的电场线分布如图所示,为细棒中垂线。为上的两点,它们的电场强度大小分别为和。这两点的电场强度( )
A.方向相同, B.方向相反,
C.方向相同, D.方向相反,
6.如图,是边长为a的菱形的四个顶点,O点为菱形的中心,,在两点分别放有电荷量分别为的点电荷,在C点放了某个未知点电荷后,点的电场强度,设此时点的电场强度的大小为。已知静电力常量为,下列表达式正确的是( )
A., B.,
C., D.,
7.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,A、B两点固定两个等量正电荷的点电荷,O为A、B两点连线的中点,C、D为连线上关于O点对称的两个点,且CO=OD=L。将一带正电的小球(可视为点电荷)从C点由静止释放,以C点为坐标原点、CB为x轴,取水平向右为正方向,下列关于电场强度E、小球受到的电场力F、小球的加速度a、小球的动能随小球运动的位移x变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,一半径为R的球体表面均匀带有