9.已知均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,電勢(shì)處處相等.如圖所示,正電荷均勻分布在半球面上,Ox為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線.A、B為軸上的點(diǎn),且OA=OB.則下列判斷正確的是( 。
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.A點(diǎn)的電勢(shì)等于B點(diǎn)的電勢(shì)
C.在A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放重力不計(jì)的帶正電粒子,該粒子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D.帶正電的粒子在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零

分析 通過(guò)割補(bǔ)法將球殼補(bǔ)全,然后結(jié)合合場(chǎng)強(qiáng)分析A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.根據(jù)電場(chǎng)線的方向分析電勢(shì)高低.通過(guò)分析帶電粒子受力情況,分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況.根據(jù)電勢(shì)的高低分析O點(diǎn)的電勢(shì)能.

解答 解:A、將題中半球殼補(bǔ)成一個(gè)完整的球殼,且?guī)щ娋鶆,設(shè)左、右半球在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E1和E2
由題知,均勻帶電球殼內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則知 E1=E2
根據(jù)對(duì)稱性可知,左、右半球在B點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E2和E1.且 E1=E2
則在圖示電場(chǎng)中,A的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1,方向向右.B的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2,方向向右,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同.故A正確.
B、根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知,x軸上電場(chǎng)線方向向右,則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì).故B錯(cuò)誤.
C、在A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放重力不計(jì)的帶正電粒子,由于電場(chǎng)強(qiáng)度是變化的,所以粒子所受的電場(chǎng)力是變化的,則該粒子將做變加速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤.
D、電場(chǎng)線方向向右,O點(diǎn)的電勢(shì)高于無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì),則O點(diǎn)的電勢(shì)大于零,故D錯(cuò)誤.
故選:A

點(diǎn)評(píng) 本題解題關(guān)鍵是抓住對(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A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與缺失的右半球面在B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:選擇題

19.在研究宇宙發(fā)展演變的理論中,有一種理論認(rèn)為引力常量G是在非常緩慢地減小的.根據(jù)這一理論,目前地球繞太陽(yáng)運(yùn)行(可以近似看作圓周)的軌道半徑r、公轉(zhuǎn)周期T、相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)行速率v和很久以前相比,應(yīng)該是( 。
A.r、T、變大了,v變小了B.r、T、變小了,v變大了
C.r、T、v都變大了D.r、T、v都變小了

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖,匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈,邊長(zhǎng)分別為 10cm和20cm,內(nèi)阻為5Ω,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以50$\sqrt{2}$rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈和外部 20Ω的電阻R相接.求:
(1)若從線圈圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式
(2)電鍵S合上時(shí),電壓表和電流表示數(shù);
(3)通過(guò)電阻R的電流最大值是多少;
(4)電阻R上所消耗的電功率是多少.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.質(zhì)量為m、速度為v的A球與質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰,碰撞后B球的速度大小可能是( 。
A.0.6vB.0.4vC.0.2vD.v

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某同學(xué)用圖1所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒.該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂蟮乃俣,?shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滑下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次,并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置.圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的豎直平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.

(1)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?AB
A.水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B.A球與B球碰撞后,測(cè)量A球與B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C.A球和B球在空間飛行的時(shí)間
D.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度
(2)如圖2,E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置,請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并判斷,若實(shí)驗(yàn)中A、B兩球碰撞中動(dòng)量守恒,則mA:mB=2:1,兩小球的碰撞是(選填“是”或“不是”)彈性碰撞.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.在利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,若擺長(zhǎng)為L(zhǎng),周期為T(mén),則重力加速度的計(jì)算公式為g=$\frac{{4{π^2}L}}{T^2}$;按照狹義相對(duì)論的觀點(diǎn),若火箭以相對(duì)地面的速度v“迎著”光束飛行,設(shè)光速為c,則火箭上的觀察者測(cè)出的光速為c.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.天文學(xué)家測(cè)得銀河系中氦的含量約為25%,有關(guān)研究表明,宇宙中氦生成的途徑有兩種:一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的;二是在宇宙演化到恒星誕生后,由恒星內(nèi)部氫核聚變反應(yīng)生成的.
(1)把輕核聚變反應(yīng)簡(jiǎn)化為4個(gè)氫核(H)聚變成氦核(He),同時(shí)放出兩個(gè)正電子(e)和兩個(gè)中微子(ν),請(qǐng)寫(xiě)出氫核聚變反應(yīng)的方程式,并計(jì)算一次反應(yīng)釋放的能量.
(2)研究表明,銀河系的年齡約為t=3.8×1017s,每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J(即P=1×1037J/s),現(xiàn)假定該能量全部來(lái)自于上述輕核聚變反應(yīng),試估算銀河系中氦的質(zhì)量(最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字).
(3)根據(jù)你的估算結(jié)果,對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷.
〔可能用到的數(shù)據(jù):銀河系質(zhì)量為M=3×1041kg,原子質(zhì)量單位1u=1.66×10-27kg,1u相當(dāng)于1.5×10-10J的能量,電子質(zhì)量Me=0.0005u,氦核質(zhì)量Mα=4.0026u,氫核質(zhì)量MH=1.0078u,中微子(ν)質(zhì)量為零.〕

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

18.蘋(píng)果之所以掉回地面是因?yàn)槭艿搅说厍虻囊,牛頓提出萬(wàn)有引力定律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.關(guān)于液體表面張力現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是( 。
A.把縫衣針小心地放在水面上,針可以把水面壓彎而不沉沒(méi),是因?yàn)獒樖艿街亓π。质艿揭后w浮力的緣故
B.在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中,一大滴水銀會(huì)成球狀,是因?yàn)橐后w內(nèi)分子間有相互吸引力
C.玻璃管道裂口放在火上燒熔,它的尖端就變圓,是因?yàn)槿刍牟Aг诒砻鎻埩Φ淖饔孟拢砻嬉湛s到最小的緣故
D.滴入水中的紅墨水很快散開(kāi)

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同步練習(xí)冊(cè)答案