12.如圖所示,點(diǎn)電荷Q=+2×10-4C固定在A點(diǎn),點(diǎn)電荷q=-2×10-5C固定在B點(diǎn),它們相距r=20cm,且都在真空中,K=9.0×109N•m2/C2.求:
(1)q受的電場力大小和方向.
(2)B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向.
(3)將電荷q移走后B點(diǎn)場強(qiáng)是多少?
(4)若電荷q具的電勢能為2×10-4J,則Q在B點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為多少?
(5)將電荷q移走后B點(diǎn)電勢是多少?

分析 (1)根據(jù)庫侖定律求得q受的電場力(即庫侖力)的大。僧愋韵辔治鰍所受的電場力方向.
(2)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E=$\frac{F}{q}$求出B點(diǎn)的場強(qiáng)的大。瓸點(diǎn)的場強(qiáng)的方向與負(fù)電荷所受的電場力方向相反.
(3)場強(qiáng)由電場本身決定,與試探電荷無關(guān).從B點(diǎn)取走q,B點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都不變.
(4)由電勢能公式Ep=qφ求B點(diǎn)的電勢.
(5)電勢由電場本身決定,與試探電荷無關(guān).從B點(diǎn)取走q,B點(diǎn)的電勢不變.

解答 解:(1)根據(jù)庫侖定律得q受的電場力的大小為:
F=$\frac{kQq}{{r}^{2}}$=$\frac{9×1{0}^{9}×2×1{0}^{-4}×2×1{0}^{-5}}{0.{2}^{2}}$=900N,q受的電場力的方向是由B指向A.
(2)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式有:E=$\frac{F}{q}$=$\frac{900}{2×1{0}^{-5}}$=4.5×107N/C,方向由A指向B.
(3)將試探電荷拿去后B點(diǎn)的場強(qiáng)大小,B點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都不變.大小仍為4.5×107N/C,方向由A指向B.
(4)由Ep=qφ得:Q在B點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為:φ=$\frac{{E}_{p}}{q}$=$\frac{2×1{0}^{-4}}{-2×1{0}^{-5}}$=-10V
(5)電勢由電場本身決定,與試探電荷無關(guān).從B點(diǎn)取走q,B點(diǎn)的電勢不變,仍為-10V.
答:(1)q受的電場力(即庫侖力)的大小是900N,q受的電場力的方向是由B指向A.
(2)B點(diǎn)的場強(qiáng)大小是4.5×107N/C,方向由A指向B. 
(3)將試探電荷拿去后B點(diǎn)的場強(qiáng)大小,B點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都不變.大小是4.5×107N/C,方向由A指向B.
(4)Q在B點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為-10V.
(5)將電荷q移走后B點(diǎn)電勢是-10V.

點(diǎn)評 本題要區(qū)分清楚試探電荷與場源電荷,公式E=$\frac{F}{q}$和φ=$\frac{{E}_{p}}{q}$中q都是試探電荷,知道電場強(qiáng)度和電勢都是反映電場本身性質(zhì)的物理量,僅電場本身決定,與試探電荷無關(guān).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.四個(gè)相同的小量程電流表(表頭G)分別改裝成兩個(gè)不同量程的電流表A1、A2和電壓表V1、V2,改裝好后把它們按圖示接入電路,則( 。
A.電流表A1的讀數(shù)等于電流表A2的讀數(shù)
B.電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)角不等于電流表A2的指針偏轉(zhuǎn)角
C.電壓表V1的指針偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的指針偏轉(zhuǎn)角
D.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示的電路中,各個(gè)電阻都是2Ω,電流表內(nèi)阻不計(jì),在B、C兩點(diǎn)間加3V電壓時(shí),則電流表的示數(shù)為(  )
A.0.5AB.1AC.1.5AD.2A

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,實(shí)線表示某一電場的電場線.僅在電場力作用下,有一定初速度的一帶電粒子經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn),徑跡如圖中虛線所示,下列說法正確的是( 。
A.粒子帶正電
B.粒子在A點(diǎn)加速度比B點(diǎn)小
C.粒子在A點(diǎn)速度比B點(diǎn)大
D.帶電粒子在A點(diǎn)電勢能比在B點(diǎn)的電勢能大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.某電場的電場線分布如圖所示,以下說法正確的是(  )
A.c點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)
B.a點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)電勢
C.若將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放,它將沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)
D.將試探電荷-q由c移至b的過程中,電勢能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,電路中電阻R1:R2:R3=1:2:3,當(dāng)電路中有電流通過時(shí),電阻中電流之比I1:I2:I3=1:1:1,電阻兩端電壓之比U1:U2:U3=1:2:3.

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4.有兩根不同材料的金屬絲,長度相同,甲的橫截面的圓半徑以及電阻率都是乙的2倍,則以下說法正確的有(  )
A.甲乙的電阻之比是1:2
B.甲乙的電阻之比是8:1
C.把它們并聯(lián)在電路中,甲乙消耗的電功率之比是2:1
D.把它們串聯(lián)在電路中,甲乙消耗的電功率之比是1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.關(guān)于元電荷的理解,下列說法中正確的是( 。
A.元電荷就是電子
B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量的數(shù)值相等的電荷量
C.元電荷就是質(zhì)子
D.自然界中帶電體所帶的電荷量的數(shù)值都是元電荷的整數(shù)倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測力計(jì)讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì).若輕輕取走盤中的部分砝碼,使總質(zhì)量減少到0.3kg,將會(huì)出現(xiàn)的情況是(g=10m/s2)(  )
A.彈簧測力計(jì)的讀數(shù)將變小
B.木塊A受到的摩擦力向右
C.木塊A在彈簧拉力作用下將向左運(yùn)動(dòng)
D.木塊A所受的合力不變,仍然靜止

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同步練習(xí)冊答案