20．均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)可等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)，如圖所示，半徑為R的半球面上均勻分布正電荷，電荷量為q，M為直線上一點(diǎn)，且0M=2R，已知M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與CD直線的夾角θ滿足的關(guān)系為（　　）
A．sinθ=$\frac{kq}{2E{R}^{2}}$B．sinθ=$\frac{kq}{4E{R}^{2}}$C．cosθ=$\frac{kq}{2E{R}^{2}}$D．cosθ=$\frac{kq}{4E{R}^{2}}$

分析 根據(jù)題意研究出一個(gè)完整的球面在M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，該場(chǎng)強(qiáng)是兩半球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的合成形成的，再根據(jù)平行四邊形定則求解．

解答 解：一個(gè)完整的球面在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小 E合=k$\frac{2q}{（2R）^{2}}$=$\frac{kq}{2{R}^{2}}$
場(chǎng)強(qiáng)E合是兩半球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)，由幾何知識(shí)有
  2Ecosθ=E合，可得 cosθ=$\frac{kq}{4E{R}^{2}}$
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題解題采用補(bǔ)全法，抓住對(duì)稱性，找出M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與兩個(gè)球殼產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)系．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．a(chǎn)、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度-時(shí)間圖象如圖所示，下列說法正確的是（　�。�
A．當(dāng)t=20秒時(shí)，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)
B．當(dāng)t=40秒時(shí)，物體b追上物體a
C．當(dāng)t=60秒時(shí)，物體a在物體b的前方
D．a、b加速時(shí)，物體a的加速度大于物體b的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，地球的同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r1，向心加速度為a1．已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，地球赤道表面的加速度為g．下列說法正確的是（　�。�
A．地球質(zhì)量M=$\frac{{a}_{1}{{r}_{1}}^{2}}{G}$B．地球質(zhì)量M=$\frac{a{R}^{2}}{G}$
C．a、a1、g的關(guān)系是a＜a1＜gD．加速度之比$\frac{{a}_{1}}{a}$=$\frac{{R}^{2}}{{{r}_{1}}^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．同學(xué)們知道，將兩個(gè)金屬電極插入任何一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問題進(jìn)行探究．

（1）如圖1，同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中，電動(dòng)勢(shì)大約會(huì)有1V多一點(diǎn)．曉宇同學(xué)找來了一個(gè)土豆做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用量程為0～3V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表測(cè)其兩極時(shí)讀數(shù)為0.96V．但當(dāng)他將四個(gè)這樣的水果電池串起來給標(biāo)稱值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時(shí)，燈泡并不發(fā)光．檢查燈泡、線路均沒有故障，而用電壓表測(cè)量其電壓確實(shí)能達(dá)到3V多．據(jù)您猜想，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是：水果電池內(nèi)阻太大（不要求寫分析、推導(dǎo)過程）．
（2）若實(shí)驗(yàn)室除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω）
B．靈敏電流表A2（量程為0～0.6mA，內(nèi)阻為800Ω）
C．靈敏電流表A3（量程為0～300μA，內(nèi)阻未知）
D．滑動(dòng)變阻器R1 （最大阻值約10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值約2kΩ）
F．定值電阻（阻值2kΩ）
G．變阻箱（0～9999Ω）
①為了能盡可能準(zhǔn)確測(cè)定“土豆電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的器材是B、G（填器材前的字母代號(hào)）．
②在圖2方框中畫出設(shè)計(jì)的電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．物理學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)的進(jìn)步．
彩色超聲波檢測(cè)儀，簡(jiǎn)稱彩超，工作時(shí)向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，當(dāng)超聲波遇到流向遠(yuǎn)離探頭的血流時(shí)探頭接收的回波信號(hào)頻率會(huì)降低，當(dāng)超聲波遇到流向靠近探頭的血流時(shí)探頭接收的回波信號(hào)頻率會(huì)升高．利用計(jì)算機(jī)技術(shù)給這些信號(hào)加上色彩，顯示在屏幕上，可以幫助醫(yī)生判定血流的方向、流速的大小和性質(zhì)．
計(jì)算機(jī)輔助X射線斷層攝影，簡(jiǎn)稱T．工作時(shí)X射線束對(duì)人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，部分射線穿透人體被檢測(cè)器接收．由于人體各種組織的疏密程度不同，檢測(cè)器接收到的射線就有了差異，從而可以幫助醫(yī)生診斷病變．
根據(jù)以上信息，可以判斷下列說法中正確的是（　�。�
A．彩超工作時(shí)利用了多普勒效應(yīng)
B．CT工作時(shí)利用了波的衍射現(xiàn)象
C．彩超和CT工作時(shí)間向人體發(fā)射的波都是縱波
D．彩超和CT工作時(shí)間向人體發(fā)射的波都是電磁波

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A從光面的頂端滑下，經(jīng)過時(shí)間t滑到斜面的底端，斜面是固定在水平面上的，其傾角為α，斜而的長度為l，試求：
（1）物體A重力在時(shí)間t內(nèi)的功率；
（2）物體在t時(shí)刻重力的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的足球被以v0速度由地面踢起，當(dāng)它到達(dá)離地面高度為h的B點(diǎn)時(shí)如取B點(diǎn)為零重力勢(shì)能參考平面，下列說法中正確的是（　�。�
A．在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能為mghB．在B點(diǎn)處的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$mv02-mgh
C．在B點(diǎn)處的機(jī)械能為$\frac{1}{2}$mv02+mghD．在B點(diǎn)處的動(dòng)能為$\frac{1}{2}$mv02-mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．在“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)作出了兩個(gè)電源路端電壓U與電流I的關(guān)系圖線，如圖所示．兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2，內(nèi)阻分別為r1、r2．如果外電路分別接入相同的電阻R，則兩個(gè)電源的（　�。�
A．路端電壓和電流不可能同時(shí)相等B．輸出功率不可能相等
C．總功率不可能相等D．效率不可能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．大霧天發(fā)生交通事故的概率比平常要高出幾倍甚至幾十倍，保證霧中行車安全顯得尤為重要．在霧天的平直公路上，甲、乙兩汽車同向勻速行駛，乙在前，甲在后．某時(shí)刻兩車司機(jī)聽到警笛提示，同時(shí)開始剎車，結(jié)果兩車剛好沒有發(fā)生碰撞．如圖為兩車剎車后勻減速運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，以下分析正確的是（　�。�
A．甲剎車的加速度的大小為0.5m/s2B．兩車開始剎車時(shí)的距離為100 m
C．兩車剎車后間距一直在減小D．兩車都停下來后相距25m

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