15.兩個(gè)相距很近的等量異號(hào)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)稱為電偶極子.設(shè)相距為l,電荷量分別為+q和-q的點(diǎn)電荷構(gòu)成電偶極子,如圖所示.取二者連線方向?yàn)閥軸方向,中點(diǎn)O 為原點(diǎn),建立如圖所示的xOy坐標(biāo)系,P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為r(r>>l),P、O兩點(diǎn)間的連線與y軸正方向的夾角為θ,設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,P點(diǎn)的電勢(shì)為ϕ,真空中靜電力常量為k.下面給出ϕ的四個(gè)表達(dá)式,其中只有一個(gè)是合理的,你可能不會(huì)求解P點(diǎn)的電勢(shì)ϕ,但是你可以通過(guò)一定的物理分析,對(duì)下列表達(dá)式的合理性作出判斷,根據(jù)你的判斷,ϕ的合理表達(dá)式應(yīng)為(  )
A.ϕ=$\frac{kqlsinθ}{r}$B.ϕ=$\frac{kqlcosθ}{r^2}$C.ϕ=$\frac{kqrcosθ}{l^2}$D.ϕ=$\frac{kqlsinθ}{r^2}$

分析 本題不能通過(guò)已有的物理規(guī)律求解,可用一些比較特殊的位置進(jìn)行嘗試,結(jié)合所給的表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證.

解答 解:若夾角θ=90°,則P點(diǎn)位于等量異號(hào)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線,此垂直平分線是一條等勢(shì)線,電勢(shì)與無(wú)窮遠(yuǎn)處相等,電勢(shì)應(yīng)為0,只有BC兩項(xiàng)可能正確.故AD錯(cuò)誤.
因離O點(diǎn)越遠(yuǎn),其電勢(shì)就越小,故r應(yīng)在分母上,故B正確,C錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于不會(huì)列式求解的問(wèn)題,可用特殊位置分析法進(jìn)行嘗試分析.

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

5.一根彈簧的勁度系數(shù)為K=500N/m,豎直懸掛在天花板上,下端有一質(zhì)量為5Kg的物體(在彈性限度內(nèi)),處于靜止?fàn)顟B(tài),則這時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為( 。
A.1cmB.10cmC.2cmD.5cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.出租車是按位移的大小來(lái)計(jì)費(fèi)的
B.3秒時(shí)指的是第3秒初這一時(shí)刻
C.任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移都相同的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.只有體積很小的物體才能被視為質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖所示是圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面(紙面),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里.一質(zhì)量為m電荷量為q(q>0)的粒子從M點(diǎn)沿與直徑MN成45°角的方向以速度v射入磁場(chǎng)區(qū)域.已知粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為135°,P是圓周上一點(diǎn),弧MP對(duì)應(yīng)的圓心角為30°. 不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r為多少?
(2)磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R為多少?
(3)若粒子以同樣的速度從P點(diǎn)平行于MN入射,求粒子從磁場(chǎng)射出的位置?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊.

(1)計(jì)算小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度公式為v2=$\frac{{xjbxb11_{2}-d}_{1}}{2T}$(以d1、d2及相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間T來(lái)表示)代入得v2=0.21m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(2)加速度a=0.60m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.一個(gè)小石子從離地某一高度處由靜止自由落下,某攝影愛(ài)好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛(ài)好者用直尺量出軌跡的長(zhǎng)度,如圖所示.已知曝光時(shí)間為$\frac{1}{1000}$ s,則小石子出發(fā)點(diǎn)離A點(diǎn)約為(  )
A.6.5mB.10mC.45mD.20m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,物體靜止在斜面上,重力G在沿斜面和垂直斜面方向的分力別為F1(下滑力)和F2,則( 。
A.物體受到重力、支持力、摩擦力和下滑力
B.物體受到重力、支持力和摩擦力
C.F2就是物體對(duì)斜面的壓力
D.物體受到的摩擦力與F1大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.一個(gè)標(biāo)有“3.8V,0.3A”字樣的小燈泡,其燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變化,一探究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室研究這一問(wèn)題,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材:
器材名稱代號(hào)參    數(shù)
電池組E電動(dòng)勢(shì)9V,內(nèi)阻0.5Ω
電壓表V1量程0~5V,內(nèi)阻2.0kΩ
電壓表V2量程0~15V,內(nèi)阻3.0kΩ
電流表A1量程0~0.3A,內(nèi)阻2.0Ω
電流表A2量程0~6A,內(nèi)阻0.4Ω
滑動(dòng)變阻器R10~10Ω,額定電流2A
滑動(dòng)變阻器R20~100Ω,額定電流0.5A
固定電阻R05Ω,額定電流5A
開(kāi)關(guān)S一個(gè)
導(dǎo)線M若干
實(shí)驗(yàn)時(shí)要求測(cè)量范圍盡可能大,且要求燈泡上的電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié),測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確.

(1)現(xiàn)在有圖甲所示的a、b、c、d四個(gè)電路,其中可選用的電路為d.用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖將實(shí)物圖連成完整的電路(圖中有三根導(dǎo)線已經(jīng)接好).開(kāi)始時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)該移到最左 端(選填“左”或“右”).
(2)在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有電壓表選V1,電流表選A1,滑動(dòng)變阻器選R1.(填器材名稱代號(hào))
(3)該小組某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的I-U圖線,如圖乙所示,試根據(jù)圖線中給出的數(shù)據(jù),求出小燈泡在工作點(diǎn)B的電阻值為10Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,在真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置等量異種點(diǎn)電荷,在A、B兩點(diǎn)間取一正五角星形路徑abcdefghija,五角星的中心O與A、B的中點(diǎn)重合,其中af連線與AB連線垂直.現(xiàn)有一電子沿該路徑逆時(shí)針移動(dòng)一周,下列正確的是(  )
A.g點(diǎn)和e點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B.a點(diǎn)和f點(diǎn)的電勢(shì)相等
C.電子從e點(diǎn)移到f點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加
D.若A、B兩點(diǎn)處點(diǎn)電荷電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)2倍,則A、B連線中點(diǎn)O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

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