4.正電荷q均勻分布在半球面ACB上,球面半徑為R,CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)C和球心O的軸線,如圖所示,M、N為CD軸線上的兩點(diǎn),距球心O距離均為$\frac{R}{2}$,在N右側(cè)軸線O′點(diǎn)固定正點(diǎn)電荷Q,點(diǎn)O′、N間距離為R,已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0,若球殼帶電均勻,其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,已知靜電力常量為k,則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為(  )
A.0B.$\frac{3kq}{4{R}^{2}}$C.$\frac{3kQ}{4{R}^{2}}$D.$\frac{kQ}{{R}^{2}}-\frac{kq}{4{R}^{2}}$

分析 M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0,說(shuō)明半球與點(diǎn)電荷Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反.結(jié)合點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可求得半球在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小,根據(jù)球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,求出半球在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),最后由電場(chǎng)的疊加原理求N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).

解答 解:M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0,說(shuō)明半球與點(diǎn)電荷Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反.
可得半球在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小 E=$\frac{kQ}{(2R)^{2}}$=$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$,方向向右.
假如是一個(gè)球殼,球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則知右半球在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小也等于$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$,方向向左,根據(jù)對(duì)稱性可知,半球在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為 $\frac{kQ}{4{R}^{2}}$,方向向右,
由電場(chǎng)的疊加原理得:N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小 EN=$\frac{kQ}{{R}^{2}}$-$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$=$\frac{4kQ}{4{R}^{2}}$,方向向左.
故選:C

點(diǎn)評(píng) 本題解題時(shí)抓住對(duì)稱性,找出兩部分球面上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)系.左半球面在N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與缺失的右半球面在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反是解題的關(guān)鍵.

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:計(jì)算題

5.兩個(gè)帶電粒子的電量相同,質(zhì)量之比m1:m2=1:4,它們以相同的初動(dòng)能同時(shí)垂直于磁場(chǎng)方向射入到同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.
(1)求這兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比、周期之比、角速度之比;
(2)若質(zhì)量為m1的帶電粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)了20圈,求質(zhì)量為m2的粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)了幾圈?(粒子重力不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.一物體質(zhì)量為m,它以水平速度V0做平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t時(shí)間速度為V1,則它在t時(shí)間內(nèi)動(dòng)量變化大小為(  )
A.mgB.mgtC.m(v1-v2D.m(v1+v2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.小球m用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線懸掛于O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方L/2處有一釘子C,把小球拉到跟平衡位置成90°的地方無(wú)初速釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),懸線碰到釘子,則以下說(shuō)法正確的是(  )
A.此時(shí)小球的速度突然增加
B.此時(shí)小球的向心加速度突然增加
C.此時(shí)懸線的拉力可能不變
D.此后小球以C為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)O點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如圖所示,某時(shí)刻電流方向如圖所示,則環(huán)心O處的磁場(chǎng)方向( 。
A.向下B.向上C.垂直紙面向里D.垂直紙面向外

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,固定斜面的傾角為θ=30°,斜面頂端和底端各有一垂直斜面的擋板,連有勁度系數(shù)均為k=12.5N/m的兩個(gè)輕彈簧,已知彈簧的彈性勢(shì)能E=$\frac{1}{2}$kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量.兩彈簧間連接有一質(zhì)量m=1.2kg的物塊,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{4}$,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.初始時(shí),物塊位于斜面上O點(diǎn)處,兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)由靜止釋放物塊,物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度g=10m/s2,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物塊最低能到達(dá)O點(diǎn)下方距離為12 cm處
B.一個(gè)彈簧的最大彈性勢(shì)能為0.18 J
C.物塊最終停在O點(diǎn)下方距離為12 cm處
D.物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程為7 cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案.如圖所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).

第一次實(shí)驗(yàn),如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右端M對(duì)齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P點(diǎn),測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1;
第二次實(shí)驗(yàn),如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定,讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上的P′點(diǎn),測(cè)出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2
(1)在第二次實(shí)驗(yàn)中,滑塊到M點(diǎn)的速度大小為x2$\sqrt{\frac{g}{2H}}$.(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示,已知重力加速度為g).
(2)(多選)通過(guò)上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算,可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是BCD(選填序號(hào))
A.h的測(cè)量         B.H的測(cè)量         C.L的測(cè)量          D.x2的測(cè)量
(3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm,則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,從波源質(zhì)點(diǎn)O起振時(shí)開始計(jì)時(shí),0.4s時(shí)的波形如圖所示,則該波(  )
A.波長(zhǎng)為2m
B.頻率為1.25Hz
C.波速為10m/s
D.波源質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)y=10sin2.5πt(cm)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.地球與太陽(yáng)間距約為1.5×1011m,從地球上向太陽(yáng)發(fā)射的電磁波,經(jīng)1000s能在地球上接收到反射回來(lái)的電磁波.(電磁波在真空中的速度C=3.00×108m/s)

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