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1.如圖所示,圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板,在金屬板的右側,距離為d的位置上放入一個電荷量為+q的點電荷O,由于靜電感應產生了如圖甲所示的電場分布.P是金屬板上的一點,P點與點電荷O之間的距離為r,幾位同學想求出P點的電場強度大小,但發(fā)現(xiàn)問題很難.幾位同學經過仔細研究,從圖乙所示的電場得到了一些啟示,經過查閱資料他們知道:圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的.圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q,它們之間的距離為2d,虛線是兩點電荷連線的中垂線.由此他們分別對P點的電場強度方向和大小做出以下判斷,其中正確的是( 。
A.方向沿P點和點電荷的連線向左,大小為 $\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
B.方向沿P點和點電荷的連線向左,大小為 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-4lpucl9^{2}}}{{r}^{3}}$
C.方向垂直于金屬板向左,大小為 $\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
D.方向垂直于金屬板向左,大小為 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-5mta0wb^{2}}}{{r}^{3}}$

分析 根據(jù)等量異號電荷的電場分布特點和場強的疊加可知各點的場強大小.

解答 解:根據(jù)P點的電場線方向可以得P點的電場強度方向是垂直于金屬板向左,
兩異號點電荷電荷量的大小均為q,它們之間的距離為2d,
P點與點電荷O之間的距離為r,
根據(jù)點電荷的場強公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$
P點的電場是由兩異號點電荷分別產生的場強疊加產生的.
根據(jù)場強的疊加法則和幾何關系得:大小為$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$.故ABD錯誤,C正確
故選:C

點評 常見電場的電場線分布及等勢面的分布要求我們能熟練掌握,并要注意沿電場線的方向電勢是降低的,同時注意等量異號電荷形成電場的對稱性.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,重為5N的物體置于傾角為37°的斜面上,用平行于斜面的大小為5N的力F作用于物體,物體恰能沿斜面向上做勻速直線運動,而斜面相對于地面保持靜止,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法中正確的是(  )
A.物體對斜面的壓力大小為5N
B.物體所受斜面摩擦力方向沿斜面向下
C.物體與斜面之間的摩擦因數(shù)為0.5
D.斜面對物體的合力方向水平向左

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,光滑水平軌道上放置長坂A(上表面粗糙)和滑塊C,滑塊B置于A的左端,三者質量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg.開始時C靜止,A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運動,A與C發(fā)生碰撞(時間極短)后C向右運動,經過一段時間A、B再次達到共同速度一起向右運動,且恰好不再與C碰撞,則( 。
A.碰撞后C的速度為3m/s
B.A、C碰撞后瞬間A的速度為0
C.A、C碰撞過程中能量損失為12J
D.從A與C碰撞結束時到與B的速度相等的過程中摩擦力對系統(tǒng)做功的數(shù)值為3J

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.一水平放置的矩形線圈abcd在條形磁鐵S極附近下落,在下落過程中,線圈平面保持水平,如圖所示,位置1和3都靠近位置2,則線圈從位置1到位置2的過程中,線圈內有感應電流,線圈從位置2至位置3的過程中,線圈內有感應電流.(填:“有”或“無”)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,質量為m=2kg的小物塊放在足夠長的水平面上,用水平長細線緊繞在半徑R=1m、質量為2kg的薄壁圓筒上.t=0時刻,圓桶在電動機的帶動下由靜止開始繞豎直中心軸轉動,角速度滿足ω=2t(rad/s),物體和地面之間滑動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小物塊運動的速度v與時間t的關系及繩子拉力的大;
(2)從0到3s內小物塊的位移大;
(3)從0到3s內電動機做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點經B、C運動到D點,其“速度-時間”圖象如圖所示.分析圖象后,下列說法正確的是(  )
A.B點的電勢和電場強度一定都為零
B.A處的電場強度大于C處的電場強度
C.A點的電勢小于B點的電勢
D.粒子在A處的電勢能小于在C處的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.某探究小組的同學利用直角三棱鏡做光學實驗,棱鏡的橫截面如圖所示,α=30°,BC邊長度為a.P為垂直于直線BC的光屏.現(xiàn)有一寬度等于AB邊長度的平行單色光束垂直射向AB面,棱鏡的折射率為$\sqrt{2}$,已知sin75°=$\frac{{\sqrt{6}+\sqrt{2}}}{4}$,cos75°=$\frac{{\sqrt{6}-\sqrt{2}}}{4}$,求:
(i)光線從AC面射出時的折射角;
(ii)在光屏P上被折射光線照亮的光帶的寬度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.某同學設計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細砂,直到小車剛開始運動為止,記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大。賹⑿≤嚪呕卦幉醋,繼續(xù)向小桶中加入細砂,記下傳感器的示數(shù)F1

(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,則小車的加速度a=0.16m/s2
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復實驗,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F
(F=F1-F0)的關系圖象.不計紙帶與計時器間的摩擦.如圖丙的圖象中可能正確的是B.
(3)同一次實驗中,小車釋放前傳感器示數(shù)F1與小車加速運動時傳感器示數(shù)F2的關系是F1>F2(選填“<”、“=”或“>”).
(4)關于該實驗,下列說法中正確的是D.
A.小車和傳感器的總質量應遠大于小桶和砂的總質量
B.實驗中需要將長木板右端墊高
C.實驗中需要測出小車和傳感器的總質量
D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù).

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.如圖甲所示是某同學探究動能定理實驗的裝置.他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放.

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=2.25mm.
(2)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的動能,還需要測量的物理量是滑塊的質量m,若由力傳感器測出拉力F的大小,要得到合外力對滑塊所做的總功,還需要測量的物理量是A與B間的距離s,要驗證動能定理的表達式為Fs=$\frac{mt9ihl90^{2}}{2{t}^{2}}$.

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