13.一半徑為R,帶電量為+q的均勻帶電球面,求球面內(nèi)外電場(chǎng)強(qiáng)度的分布.

分析 根據(jù)靜電感應(yīng)平衡,則球面內(nèi)部的電場(chǎng)處處為零;而球體外部,將帶電量的球體看成處于O點(diǎn)的點(diǎn)電荷來(lái)處理.

解答 解:圖甲,真空中有一半徑為R,電荷量為+q的均勻帶電球面,
以球心為坐標(biāo)原點(diǎn),沿半徑方向建立x軸,
理論分析表明,x軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)度x變化關(guān)系關(guān)系如圖乙,

根據(jù)靜電平衡可知,球內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,即E=0(0<x<R),
而球外部電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=$\frac{kq}{{x}^{2}}$(x>R);
答:球面內(nèi)外電場(chǎng)強(qiáng)度的分布如上圖所示.

點(diǎn)評(píng) 考查帶電球殼內(nèi)部是等勢(shì)體且電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,而均勻帶電球體內(nèi)部的電場(chǎng)求得隨半徑的增大而增大;球外則是看成點(diǎn)電荷模型來(lái)處理.

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:選擇題

3.如圖所示,一斜面靜止在地面上,斜面的傾角為45°,一質(zhì)量為1kg的物塊沿斜面向上滑動(dòng),結(jié)果地面對(duì)斜面的靜摩擦力為7N,則斜面與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(g=10m/s2)( 。
A.0.2B.0.3C.0.4D.0.5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.一架飛機(jī)水平勻速飛行,從飛機(jī)上每隔2s釋放一個(gè)鐵球,先后共釋放4個(gè),如果不計(jì)空氣阻力,則在某一時(shí)刻4個(gè)球在空中的排列情況大致為( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速3倍時(shí),測(cè)得線拉力比原來(lái)大40N,此時(shí)線突然斷裂.求:
①線斷裂的瞬間,線的拉力;
②線斷裂時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的線速度;
③如果桌面高出地面h=0.8m,線斷后小球沿垂直于桌邊方向飛出.求落地點(diǎn)距桌邊的水平距離s.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,邊長(zhǎng)為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形金屬導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,導(dǎo)線框和虛線框的對(duì)角線共線,每條邊的材料均相同.從t=0開(kāi)始,使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿對(duì)角線方向進(jìn)入磁場(chǎng),直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域.導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎、?dǎo)線框受到的安培力F(取向左為正)、導(dǎo)線框中電功率的瞬時(shí)值P以及通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示,面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框平面成θ角.當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)90°過(guò)程中,下列判斷正確的是( 。
A.線框中電流方向先為a→b→c→d→a,再為a→d→c→b→a
B.線框中電流方向一直為a→b→c→d→a
C.線框中電流先減小后增大
D.線框中電流先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng),在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng).其v-t圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為m=2×103kg,汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍,則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4×103 NB.汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6×103 N
C.汽車的額定功率為60 kWD.汽車的最大速度為30 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,水平放置的金屬細(xì)圓環(huán)半徑為a,豎直放置的金屬細(xì)圓柱(其半徑比a小得多,可忽略不計(jì))的墻面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi),圓柱的細(xì)軸通過(guò)圓環(huán)的中點(diǎn)O,一質(zhì)量為m,電阻為R的均勻?qū)w細(xì)棒被圓環(huán)和細(xì)圓柱墻面支撐,棒的一端有一小孔套在細(xì)軸上O上,另一端A可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng),棒與圓環(huán)的摩擦系數(shù)為μ.圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬細(xì)圓柱與圓環(huán)用導(dǎo)線ed連接.沿垂直于棒的方向的水平外力作用于棒的A端能使棒以角速度ω逆時(shí)針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)棒與軸及與細(xì)圓柱端面的摩擦,也不計(jì)細(xì)圓柱、圓環(huán)及導(dǎo)線的電阻和感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng).試求:
(1)導(dǎo)體棒的A,O兩端,哪端相當(dāng)于電源的“正極”;
(2)流過(guò)導(dǎo)體棒感應(yīng)電流的大。
(3)水平外力的功率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律的建立過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.第谷通過(guò)整理大量的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)得到行星運(yùn)動(dòng)定律
B.亞里士多德指出,地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿絹?lái)自太陽(yáng)的引力
C.牛頓通過(guò)比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度,對(duì)萬(wàn)有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”
D.卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)幾個(gè)鉛球之間萬(wàn)有引力的測(cè)量,得出了引力常量的數(shù)值

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