14.一均勻帶負(fù)電的半球殼,球心為O點(diǎn),AB為其對(duì)稱軸,平面L垂直AB把半球殼分為左右兩部分,L與AB  相交于M點(diǎn),對(duì)稱軸AB上的N點(diǎn)和M點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,已知一均勻帶電球殼內(nèi)部任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零;取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,點(diǎn)電荷q在距離其為r處的電勢(shì)為 φ=k$\frac{q}{r}$(q的正負(fù)對(duì)應(yīng)φ的正負(fù)).假設(shè)左側(cè)部分在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1,電勢(shì)為φ1;右側(cè)部分在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2,電勢(shì)為φ2;整個(gè)半球殼在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E3,在N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若左右兩部分的表面積相等,有E1>E2,φ1>φ2
B.若左右兩部分的表面積相等,有E1<E2,φ1<φ2
C.不論左右兩部分的表面積是否相等,總有E1>E2,E3=E4
D.只有左右兩部分的表面積相等,才有E1>E2,E3=E4

分析 根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理,分析半球殼在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,再比較場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系.根據(jù)φ=k$\frac{q}{r}$,結(jié)合左右兩側(cè)球殼上點(diǎn)電荷到M點(diǎn)距離的關(guān)系,進(jìn)行分析,完整的均勻帶電球殼內(nèi)部任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,根據(jù)對(duì)稱性可知,左右半球殼在M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小都相等.

解答 解:A、設(shè)想將右側(cè)半球補(bǔ)充完整,右側(cè)半球在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度向右,因完整均勻帶電球殼內(nèi)部任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,可推知左側(cè)半球在M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左,根據(jù)對(duì)稱性和矢量疊加原則可知,E1方向水平向左,E2方向水平向右,左側(cè)部分在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)比右側(cè)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大,E1>E2 ,根據(jù)幾何關(guān)系可知,分割后的右側(cè)部分各點(diǎn)到M點(diǎn)的距離均大于左側(cè)部分各點(diǎn)到M點(diǎn)的距離,根據(jù)φ=k$\frac{q}{r}$,且球面帶負(fù)電,q為負(fù)得:φ1<φ2,故AB錯(cuò)誤;
C、E1>E2 與左右兩個(gè)部分的表面積是否相等無(wú)關(guān),完整的均勻帶電球殼內(nèi)部任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,根據(jù)對(duì)稱性可知,左右半球殼在M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小都相等,故左半球殼在M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:C

點(diǎn)評(píng) 本題運(yùn)用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)的疊加原理理解場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系,要讀懂題意,根據(jù)電勢(shì)公式分析電勢(shì)的關(guān)系,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.一同學(xué)用如圖所示裝置研究感應(yīng)電流的方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向的關(guān)系,已知電流從a接線柱流入電流表時(shí),電流表指針右偏,實(shí)驗(yàn)時(shí),磁場(chǎng)方向、磁鐵運(yùn)動(dòng)情況及電流表指針偏轉(zhuǎn)情況記錄在表中.
實(shí)驗(yàn)序號(hào)磁場(chǎng)方向磁鐵運(yùn)動(dòng)情況指針偏轉(zhuǎn)情況
1向下插入右偏
2向下拔出左偏
3向上插入左偏
4向上拔出右偏
①由實(shí)驗(yàn)1、3得出的結(jié)論是:穿過(guò)閉合回路的磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.
②由實(shí)驗(yàn)2、4得出的結(jié)論是:穿過(guò)閉合回路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.
③由實(shí)驗(yàn)1、2、3、4得出的結(jié)論是:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.一列橫波的波源在O處,經(jīng)0.4s振動(dòng)向右傳播到20cm處,P點(diǎn)離O點(diǎn)80cm,如圖所示,求:

(1)P點(diǎn)起振的速度方向是怎樣?
(2)該波由O處開(kāi)始向右傳播到P點(diǎn)第一次到波峰的這段時(shí)間內(nèi),波源通過(guò)的路程是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,一輛質(zhì)量為M的平板小車在光滑水平面上以速度v做直線運(yùn)動(dòng),今在車的前端輕輕地放上一質(zhì)量為m的物體,物體放在小車上時(shí)相對(duì)于地面的速度為零,設(shè)物體與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,為使物體不致從車上滑跌下去,車的長(zhǎng)度最短為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.關(guān)于力下列說(shuō)法中確的是( 。
①力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因;
②力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因;
③力是改變物體慣性大小的原因;
④力是使物體產(chǎn)生加速度的原因.
A.①④B.①②C.②③D.③④

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)告訴我們,牛頓第一定律能被實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證
B.水平面上推越重的物體所需的推力越大,所以物體與地面的靜摩擦力大小與物體對(duì)地面的壓力大小成正比
C.物體在變力作用下一定作圓周運(yùn)動(dòng)
D.物體在變力作用下可能做直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,一對(duì)雜技演員(都視為質(zhì)點(diǎn))乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺,當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí),女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出,然后自已剛好能乘秋千回到A點(diǎn),而男演員則落到地面上的C點(diǎn).已知男演員質(zhì)量為m,秋千的質(zhì)量不計(jì),秋千的擺長(zhǎng)為R,C點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直距離為5R,C點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為8R,重力加速度為g,空氣阻力不計(jì).求:
(1)男、女演員到達(dá)秋千最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小;
(2)男、女演員剛分離時(shí)各自的速度大小
(3)女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員推出的過(guò)程中對(duì)男演員所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.A、B兩物體質(zhì)量分別為m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力分別推A和B,使它們前進(jìn)相同的位移,下面說(shuō)法正確的是(  )
A.兩次推力做功相等B.第二次推力做功大一些
C.第一次推力做功大D.無(wú)法比較

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.粗糙水平面上,用繩子系一小球作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),小球質(zhì)量為m,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則小球經(jīng)過(guò)$\frac{1}{4}$圓周的時(shí)間內(nèi)( 。
A.繩子的拉力對(duì)球不做功B.繩子的拉力對(duì)球做功$\frac{πRF}{2}$
C.重力和支持力不做功D.摩擦力對(duì)物體做功$\frac{μmgRπ}{2}$

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同步練習(xí)冊(cè)答案