如圖3-1-3一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量+Q的電荷,另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上,由于對(duì)稱性,點(diǎn)電荷受力為零.現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(r<<R)的一個(gè)小圓孔M,則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為_(kāi)_____________(已知靜電力常量k),方向____________.

圖3-1-3

解析:球面上各點(diǎn)在O處均產(chǎn)生電場(chǎng),未挖去M時(shí),由于對(duì)稱性,疊加后的合場(chǎng)強(qiáng)為零,挖去M后,球心O處合場(chǎng)強(qiáng)不再為零,場(chǎng)強(qiáng)可看作是由與M對(duì)稱的N處的電荷產(chǎn)生的,N處電荷Q′=Q.由于r<<R,對(duì)O點(diǎn)來(lái)說(shuō),N處電荷可視為點(diǎn)電荷,則F=kQ′,方向指向圓孔.

答案:,方向指向圓孔.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖,一個(gè)半徑r=0.10m、匝數(shù)n=20的線圈套在永久磁鐵槽中,磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如圖乙所示).在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B=0.20T,線圈的電阻為R1=0.50Ω,它的引出線接有R2=9.5Ω的小電珠L(zhǎng).外力推動(dòng)線圈框架的P端,使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng),便有電流通過(guò)電珠.當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)(x取向右為正,忽略左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間).求:
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(1)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大。
(2)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小,并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象,至少畫出0~0.4s的圖象(在圖甲中取電流由C向上通過(guò)電珠L(zhǎng)到D為正);
(3)每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作用力F的大小;
(4)該發(fā)電機(jī)的輸出功率P.

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(1)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大;
(2)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小,并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象,至少畫出0~0.4s的圖象(在圖甲中取電流由C向上通過(guò)電珠L(zhǎng)到D為正);
(3)每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作用力F的大。
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(3)每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作用力F的大小;
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(1)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大。
(2)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小,并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象,至少畫出0~0.4s的圖象(在圖甲中取電流由C向上通過(guò)電珠L(zhǎng)到D為正);
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