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如圖所示有一個均勻帶正電荷的絕緣半圓環(huán),同時y軸負方向距離O點R處還有一個電量為Q的正點電荷,此時在圓心處產生的電場強度為0,電勢為φ;現在將環(huán)自對稱軸剖開,然后將右半部疊放與左半部圓環(huán)上,此時圓心處電場強度大小為______,電勢______φ(填“大于”、“等于”或“小于”).
半圓環(huán)未剖開時,圓心處的電場強度為0,則點電荷Q與半圓環(huán)在O點產生的場強大小相等,方向相反,所以可得點電荷Q在O處產生的場強大小為 E1=k
Q
R2
,方向沿y軸向上,則半圓環(huán)在O處產生的場強大小為 E2=k
Q
R2
,方向沿y軸向下.根據電場的疊加原理可得:每個圓環(huán)在圓心O產生的場強大小為 E3=
2
2
?
k
Q
R2

將環(huán)自對稱軸剖開,將右半部疊放與左半部圓環(huán)上后,兩個半圓環(huán)在圓心O處產生的合場強為E4=2×
2
2
?
k
Q
R2
=
2
kQ
R2

則根據正交分解法得:此時圓心處電場強度大小為 E=
(
2
2
×
2
kQ
R2
)2+(k
Q
R2
-
2
2
×
2
kQ
R2
)2
=k
Q
R2

根據順著電場線電勢降低,可知,點電荷和兩個半圓環(huán)相對無窮遠的電勢不變,則圓心處電勢不變,即得:電勢等于φ.
故答案為:k
Q
R2
;等于
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖9-37-4所示,在勻強電場中,有A、B兩點,它們間距為2cm,兩點的連線與場強方向成60°角.將一個電量為?2×10?5C的電荷由A移到B,其電勢能增加了0.1J.則:

小題1:在此過程中,電場力對該電荷做了多少功?
小題2:A、B兩點的電勢差UAB為多少?
小題3:勻強電場的場強為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列四個數據中有三個描述同一電場的電場強度,請選出另外不相同的一個( 。
A.100N/CB.100V/mC.100J/sD.100C/(m?F)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在電場中A點放入一個電荷量為2×10-6C的正試探電荷,它受到的電場力為1×10-3N,則A點的電場強度為______N/C.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,A為帶正電Q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處放一質量為m、電荷量為q的小球,小球用絕緣絲線懸掛于O點,受水平向右的電場力偏轉θ角而靜止.試求小球所在處的電場強度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下說法中不正確的是( 。
A.公式U=E?d只適用于勻強電場,公式E=
F
q
是電場強度的定義式,適用于任何電場
B.公式E=
kQ
r2
是由庫侖定律得出的,因而只適用于真空中點電荷的電場
C.電流的定義式I=
q
t
,適用于任何電荷的定向移動形成的電流
D.從R=
U
I
可知,導體的電阻跟兩端的電壓成正比,跟流過導體的電流成反比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

電場中某區(qū)域的電場分布如圖所示,a、b是電場中的兩點.下列說法正確的是(  )
A.a、b兩點的場強相等
B.a點的場強大于b點的場強
C.同一個點電荷在a點所受的電場力小于在b點所受的電場力
D.同一個點電荷在a點所受的電場力大于在b點所受的電場力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖中的實線圓周表示一固定于光滑絕緣水平桌面上、直徑為d的光滑絕緣軌道,軌道平面水平,A、B、C為軌道上三個點,構成一等腰三角形,AC為直徑,O為軌道圓心,該裝置所在空間存在一沿水平方向的勻強電場,已知A、O、B三點的電勢?A>?O>?B,且電勢差UAO=UOB=U0,一帶電量為+q的小球獲得一初速度后恰好能沿軌道內側做完整的圓周運動,下列判斷正確的是( 。
A.小球在C點動能最大
B.小球在B、C兩點動能相等
C.小球的最小動能為
2
2
qU0
D.小球在圖示位置時對軌道的壓力最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于電場強度,下列說法正確的是( 。
A.電場中某點的電場強度與放在該點的試探電荷無關
B.由E=
F
q
可知,E與F成正比,與q成反比
C.將一個點電荷放在電場中的不同點處,若所受的電場力大小相等,則這些點的場強也一定相同
D.在電場中某點用檢驗電荷q測得電場強度為E,當撤去q而放入另一檢驗電荷-
q
2
時,該點場強變?yōu)?
E
2

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