在学习静电学的过程中,静电场是一个非常重要的概念。为了帮助大家更好地理解和掌握静电场的相关知识,这里准备了一组复习题,并附上了详细的解答过程。
选择题
1. 下列关于电场强度的说法正确的是:
A. 电场强度的方向总是与正电荷所受力的方向相同。
B. 电场强度的方向总是与负电荷所受力的方向相反。
C. 电场强度的大小与试探电荷的电量成正比。
D. 电场强度的单位是伏特/米(V/m)。
答案:A、B、D
2. 关于电势能,下列说法正确的是:
A. 电势能是标量。
B. 电势能在无限远处为零。
C. 正电荷在电场中移动时,电势能可能增加。
D. 负电荷在电场中移动时,电势能一定减少。
答案:A、B、C
填空题
3. 点电荷Q产生的电场强度公式为:
\( E = \frac{kQ}{r^2} \),其中\(k\)为静电力常数,\(r\)为距离点电荷的距离。
4. 静电平衡条件下,导体内部的电场强度为:
零
5. 在均匀电场中,电势差\(U\)与电场强度\(E\)和距离\(d\)的关系为:
\( U = Ed \)
计算题
6. 一个点电荷Q=+2×10^-6库仑位于原点,求距离该电荷1米处的电场强度大小。
解:根据公式 \( E = \frac{kQ}{r^2} \),代入数据得:
\[
E = \frac{9 \times 10^9 \times 2 \times 10^{-6}}{1^2} = 18,000 \, \text{N/C}
\]
因此,电场强度大小为18,000 N/C。
7. 两个相距10厘米的点电荷分别带有电量+3×10^-6库仑和-3×10^-6库仑,计算它们之间的静电力。
解:根据库仑定律 \( F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \),代入数据得:
\[
F = 9 \times 10^9 \times \frac{(3 \times 10^{-6})^2}{(0.1)^2} = 8.1 \, \text{N}
\]
静电力大小为8.1牛顿。
通过以上复习题,希望大家能够加深对静电场的理解。静电场作为物理学的基础部分,对于后续电磁学的学习具有重要意义。希望同学们在复习过程中能够查漏补缺,巩固基础。