8.已知均勻帶電球殼內(nèi)部電場強度處處為零,電勢處處相等.如圖所示,正電荷均勻分布在半球面上,Ox為通過半球頂點與球心O的軸線.A、B為軸上的點,且OA=OB.C、D為直徑上的兩點,且OC=OD.則下列判斷正確的是( 。
A.A點的電勢與B點的電勢相等
B.C點的電場強度與D點的電場強度不相同
C.A點的電場強度與B點的電場強度相同
D.在A點由靜止開始釋放重力不計的帶正電粒子,該粒子將沿AB做勻加速直線運動

分析 通過割補法將球殼補全,然后結(jié)合合場強分析A、B兩點電場強度的關(guān)系.根據(jù)電場線的方向分析電勢高低.通過分析帶電粒子受力情況,分析粒子的運動情況.

解答 解:A、根據(jù)電場的疊加原理可知,x軸上電場線方向向右,則A點的電勢高于B點的電勢,故A錯誤;
B、根據(jù)電場的疊加原理可知,C點的電場強度與D點的電場強度大小相等,方向不相同.故B正確.
C、將題中半球殼補成一個完整的球殼,且?guī)щ娋鶆,設(shè)左、右半球在A點產(chǎn)生的場強大小分別為E1和E2
由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場強度處處為零,則知 E1=E2
根據(jù)對稱性可知,左、右半球在B點產(chǎn)生的場強大小分別為E2和E1.且 E1=E2
則在圖示電場中,A的場強大小為E1,方向向右.B的場強大小為E2,方向向右,所以A點的電場強度與B點的電場強度相同,故C正確.
D、在A點由靜止開始釋放重力不計的帶正電粒子,由于電場強度是變化的,所以粒子所受的電場力是變化的,則該粒子將做變加速直線運動,故D錯誤.
故選:BC.

點評 本題解題關(guān)鍵是抓住對稱性,找出兩部分球面上電荷產(chǎn)生的電場關(guān)系.左半球面在A點的場強與缺失的右半球面在B點產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反是解題的關(guān)鍵.

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點O勻速轉(zhuǎn)動,下列有關(guān)該同學轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是( 。
A.筆桿上的點離O點越近的,做圓周運動的線速度越大
B.筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由重力提供的
C.若該同學使用水筆,筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動被甩走
D.筆桿上的點離O點越遠的,做圓周運動的向心加速度越小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德.博伊爾和喬治.史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖象傳感器.他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理.如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律,圖中標有A和K的為光電管,其中A為陰極,K為陽極.理想電流計可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓.現(xiàn)接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極A,電流計中有示數(shù),若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數(shù)逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零,讀出此時電壓有的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,以下判斷正確的是(  )
A.光電管陰極射出的光電子是具有瞬時性的
B.光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
C.若增大入射光的強度,電流計的讀數(shù)不為零
D.若用光子能量為12eV的光照射陰極A,光電子的最大初動能一定變大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.如圖所示,質(zhì)量為5kg的電動機飛輪上固定一質(zhì)量為0.5kg的重物,重物到軸的距離為0.2m,繞軸勻速轉(zhuǎn)動.為了使飛輪轉(zhuǎn)動時電動機不會從地面上跳起,電動機轉(zhuǎn)動的角速度的最大值是$\sqrt{550}$rad/s(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.甲車以5m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以4m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動,甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0.2m/s2加速度剎車,從甲車剎車開始計時,求:
(1)乙車追上甲車前,兩車的最大距離;
(2)乙車追上甲車所用的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動,A球的動量是7kg•m/s,B球的動量是5kg•m/s,當A球追上B球發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B兩球的動量可能值是( 。
A.pA=3kg•m/s,pB=9kg•m/sB.pA=6kg•m/s,pB=6kg•m/s
C.pA=-2kg•m/s,pB=14kg•m/sD.pA=-4kg•m/s,pB=17kg•m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示為一個矩形的電場和磁場組合而成,二者都分布在寬$\frac{R}{2}$長2R的矩形區(qū)域,電場的上邊界正好是磁場的下邊界,帶電粒子從電場下邊界的中點O靜止釋放,經(jīng)勻強電場加速后進入磁場,已知粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度B=$\frac{3}{R}$$\sqrt{\frac{2mU}{q}}$,粒子間相互作用及重力都不計.
(1)若加速電場的電場強度為E=$\frac{18U}{R}$,求粒子在電磁場中運動的總時間;
(2)若加速電場的電場強度為E=$\frac{2U}{R}$,求粒子在電磁場中運動的總時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.兩個相向運動的小球,在光滑水平面上碰撞后變成靜止狀態(tài),則碰撞前這兩個小球的( 。
A.質(zhì)量一定相等B.動能一定相等
C.動量一定相同D.以上說法都不正確

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.某同學設(shè)計了一個碰撞實驗來尋找碰撞前后的不變量,實驗器材有:打點計時器、低壓交流電源(頻率為50Hz)、紙帶、表面光滑的長木板、帶撞針的小車A、帶橡皮泥的小車B、天平.該同學設(shè)計的實驗步驟如下:
A.用天平測出小車A的質(zhì)量為mA=0.4kg,小車B的質(zhì)量為mB=0.2kg
B.更換紙帶重復(fù)操作三次
C.小車A靠近打點計時器放置,在車后固定紙帶,把小車B放在長木板中間
D.把長木板平放在桌面上,在一端固定打點計時器,連接電源
E.接通電源,并給小車A一定的初速度vA,小車A與小車B相撞黏合成一個整體
(1)請將以上步驟按操作的先后順序排列出來ADCEB.
(2)打點計時器打下的紙帶中,比較理想的一條如圖所示,根據(jù)這些數(shù)據(jù)把下表空白處①②③④的數(shù)值補充完整.

碰撞前碰撞后
物理量A車B車AB整體
質(zhì)量(kg)0.40.20.6
速度(m/s)3.00①2.0
$\frac{v}{m}$ (m•s-1•kg-17.50②3.3
mv (kg•m/s)1.20③1.2
mv 2 (kg•m2/s23.60④2.4
(3)由表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:碰撞前后的不變量是小車A和小車B的質(zhì)量與速度的乘積(動量)之和.

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