16.如圖所示,一個(gè)固定的細(xì)環(huán)豎直放置,O為圓環(huán)的圓心,圓環(huán)的半徑為R,圓環(huán)帶有均勻分布+Q的電荷量,在細(xì)環(huán)的軸線上,與圓環(huán)的圓心O相距為$\sqrt{3}$R的P點(diǎn)處固定一個(gè)+q的點(diǎn)電荷,求+q的點(diǎn)電荷受到的庫侖力的大小和方向.

分析 根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式和電場的疊加,由對稱性知Q電荷在p點(diǎn)場強(qiáng)在垂直于OP方向上的分量相互抵消,結(jié)合數(shù)學(xué)公式求解.

解答 解:由對稱性知Q電荷在p點(diǎn)場強(qiáng)在垂直于OP方向上的分量相互抵消,在OP方向上的合場強(qiáng)E=$\frac{KQ}{\sqrt{{R}^{2}+3{R}^{2}}}cosθ$=$\frac{KQ}{2R}$$\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{{R}^{2}+3{R}^{2}}}$=$\frac{\sqrt{3}KQ}{4{R}^{2}}$
庫侖力大小F=qE=$\frac{\sqrt{3}KQ}{4{R}^{2}}$q,方向沿OP向右.
答:+q的點(diǎn)電荷受到的庫侖力的大小$\frac{\sqrt{3}KQ}{4{R}^{2}}$q,方向沿OP向右.

點(diǎn)評 掌握電場強(qiáng)度的幾種表達(dá)公式,利用矢量疊加的方法判斷場強(qiáng)的方向.

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

6.質(zhì)點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=4m后,又沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)為(-3,4)的A點(diǎn),則質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)通過的路程和位移大小是( 。
A.7    7B.5    7C.7    5D.5    5

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.“太空粒子探測器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成,其原理可簡化如下:如圖1所示,輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面,圓心為O,外圓弧面AB的電勢為2φ(φ>o),內(nèi)圓弧面CD的電勢為ϕ,足夠長的收集板MN平行邊界ACDB,ACDB與MN板的距離為L.假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到AB圓弧面上,并被加速電場從靜止開始加速,不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αW拥挠绊懀豢紤]過邊界ACDB的粒子再次返回.

(1)求粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大。
(2)如圖2所示,在PQ(與ACDB重合且足夠長)和收集板MN之間區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向內(nèi),則發(fā)現(xiàn)均勻吸附到AB圓弧面的粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入磁場后最多有$\frac{2}{3}$能打到MN板上,求所加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(3)如圖3所示,在PQ(與ACDB重合且足夠長)和收集板MN之間區(qū)域加一個(gè)垂直MN的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的方向如圖所示,大小$E=\frac{ϕ}{4L}$,若從AB圓弧面收集到的某粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入電場后到達(dá)收集板MN離O點(diǎn)最遠(yuǎn),求該粒子到達(dá)O點(diǎn)的速度的方向和它在PQ與MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.要測定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻,儀器有:
A、待測線圈L,阻值約為2歐;
B、電流表A1,量程為0.6A,內(nèi)阻為0.2歐;
C、電流表A2,量程為3A,內(nèi)阻約為0.2歐;
D、變阻器R1,阻值為0~10歐;
E、變阻器R2,阻值為0~1千歐;
F、電池E,E=9V,內(nèi)阻很小
G、定值電阻R3=10歐,定值電阻R4=100歐
H、開關(guān)S1和S2

要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,可使在盡可能大的范圍內(nèi)測得多組數(shù)據(jù),在圖1中畫出I1-I2圖象,求出電感線圈的阻值.
(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用R3,變阻器應(yīng)選用R1
(2)請?jiān)趫D2方框內(nèi)畫上電路圖.
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先打開 S2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.粗糙的水平桌面上有一質(zhì)量為5kg的物體,與桌面間的摩擦因數(shù)為0.2,物體以某一初速度向右運(yùn)動(dòng).試求:
(1)物體沿桌面滑行的加速度大;
(2)物體以9.44m/s的水平初速度向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí),受到一個(gè)大小為20N,斜向左上方與水平方向成37°角的恒定外力,求物體速度減為零所需要的時(shí)間.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.有一種新式游標(biāo)卡尺,它的刻度與傳統(tǒng)的游標(biāo)卡尺明顯不同.新式游標(biāo)卡尺的刻線看起來很“稀疏”,使得讀數(shù)顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數(shù)據(jù).通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格;新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例,如圖所示.
(1)它的精確度是0.05mm;
(2)用它測量某物體的厚度,示數(shù)如圖所示,其正確的讀數(shù)是4.130cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,平行金屬板A、B之間有勻強(qiáng)電場,A、B間電壓為600V,A板帶正電并接地,A、B兩板間距為12cm,C點(diǎn)離A板4cm,下列說法正確的是( 。
A.E=2 000 V/m,φC=200 V
B.E=5 000 V/m,φC=-200 V
C.電子在C點(diǎn)具有的電勢能為-200 eV,把一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到B板,電場力做功為-400 eV
D.電子在C點(diǎn)具有的電勢能為200 eV,把一個(gè)電子從C點(diǎn)移動(dòng)到B板,電場力做功為-400 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一質(zhì)點(diǎn)自原點(diǎn)開始在x軸上運(yùn)動(dòng),初速度v0<0,加速度a<0.當(dāng)a值不斷減小直至為零,質(zhì)點(diǎn)的( 。
A.速度不斷減小,位移不斷減小
B.速度不斷減小,位移繼續(xù)增大
C.速度不斷增大,當(dāng)a=0時(shí),速度達(dá)到最大,位移不斷增大
D.速度不斷減小,當(dāng)a=0時(shí),位移達(dá)到最大值

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.以35m/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.以下判斷正確的是( 。
A.小球到達(dá)最大高度時(shí)的速度為0B.小球到達(dá)最大高度時(shí)的加速度為0
C.小球上升的最大高度為65 mD.小球上升階段所用的時(shí)間為7 s

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