7.如圖所示,帶電量為q的正點電荷靠近接地的大金屬板,產(chǎn)生類似等量異種電荷產(chǎn)生的電場,點電荷q與金屬板間的距離為d,那么點電荷q受到的電場力為( 。
A.k$\frac{{q}^{2}}{lrt37pd^{2}}$B.k$\frac{{q}^{2}}{29jz7t5p^{2}}$
C.k$\frac{{q}^{2}}{47rfxtlf^{2}}$D.以上三個答案均錯誤

分析 由于靜電感應(yīng),金屬板上產(chǎn)生感應(yīng)電荷.根據(jù)該電場與等量異號電荷的電場分布特點的相似性,由庫侖定律進行求解.

解答 解:由于接地金屬板很大,因此正點電荷q發(fā)出的電場線會全部終止并垂直于金屬板,可見金屬板左側(cè)的電場和兩個相距2d的等量異種點電荷產(chǎn)生的電場完全相同,則可用求相距為2d的等量異種點電荷間的相互作用力來“等效”代替求金屬板對q的作用力,
故金屬板對點電荷q的作用力為 F=k$\frac{{q}^{2}}{(2d)^{2}}$=k$\frac{{q}^{2}}{4btndtdh^{2}}$,方向由+q垂直指向金屬板,故ABD錯誤,C正確.
故選:C.

點評 常見電場的電場線分布要求我們能熟練掌握,抓住電場的相似性進行類比解答,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
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.試判斷下面的幾個速度是平均速度的是(  )
A.子彈以790m/s的速度擊中目標
B.汽車從甲站行駛到乙間的速度是50km/h
C.汽車通過站牌時的速度是72km/h
D.在凱里市區(qū)某段對汽車限速,不得超過40km/h

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,勻強磁場的方向垂直于光滑的金屬導軌平面向里,極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動變阻器通過平行導軌連接,電阻為R0的導體棒MN可在外力的作用下沿導軌從左向右做勻速直線運動.當滑動變阻器的滑動觸頭位于a、b的中間位置且導體棒MN的速度為v0時,位于電容器中P點的帶電油滴恰好處于靜止狀態(tài).若不計摩擦和平行導軌及導線的電阻,各接觸處接觸良好,重力加速度為g,則下列判斷正確的是( 。
A.油滴帶正電荷
B.若將導體棒的速度變?yōu)?v0,電容器的帶電荷量增加,油滴將向上加速運動,加速度a=g
C.若保持導體棒的速度為v0不變,而將滑動觸頭置于a端,同時將電容器上極板向上移動距離$\frac7pfnxdx{3}$,油滴將向下加速
D.若保持導體棒的速度為v0不變,將上極板豎直向上移動距離d,帶電油滴的電勢能增加,且P點的電勢降低

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖,光滑的平行金屬導軌ac、bd之間用阻值均為R的電阻絲ab和cd相連,導軌平面與水平方向成θ=30°角,abdc平面內(nèi)有垂直平面的磁感強度為B的勻強磁場,現(xiàn)讓一質(zhì)量m,電阻為$\frac{R}{2}$的金屬棒從頂端由靜止釋放,(金屬棒與導軌垂直).并已知金屬捧在到達底端以前已經(jīng)作勻速運動,金屬棒的長度和導軌之間間距相同,均為L,導軌長度為2L,金屬棒在導軌上運動的整個過中,求:

(1)通過金屬棒的電量.
(2)金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱及電路最大的熱功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.如圖所示,質(zhì)量為m的跨接桿ab可以無摩擦地沿水平的導軌滑行,兩軌間距為L,導軌與電阻R連接,放在豎直向下的勻強磁場中,磁感強度為B.桿從x軸原點O以大小為v0的水平初速度向右滑行,直到靜止.已知桿在整個運動過程中速度v和位移x的函數(shù)關(guān)系是:v=v0-B2L2$\frac{x}{mR}$.桿及導軌的電阻均不計.
(1)試求桿所受的安培力F隨其位移x變化的函數(shù)式.
(2)求出桿開始運動到停止運動過程中通過R的電量.
(3)求從開始到滑過的位移為全程一半時電路中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.如圖所示裝置由水平軌道、傾角θ=37°的傾角軌道連接而成,軌道所在空間存在磁感應(yīng)強度大小為B=0.1T、方向豎直向上的勻強磁場.質(zhì)量m=0.035kg、長度L=0.1m、電阻R=0.025Ω的導體棒ab置于傾斜軌道上,剛好不下滑;質(zhì)量、長度、電阻與棒ab相同的光滑導體棒cd置于水平軌道上,用恒力F=2.0N拉棒cd,使之在水平軌道上向右運動.棒ab、cd與導軌垂直,且兩端與導軌保持良好接觸,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2
(1)求棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)求當棒ab剛要向上滑動時cd棒速度v的大。
(3)若從cd棒剛開始運動到ab棒剛要上滑的過程中,cd棒在水平軌道上移動的距離里x=0.55m,求此過程中ab棒上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi),線框平面與磁場垂直,線框的右邊緊貼著磁場邊界,如圖甲所示.t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運動穿過磁場.外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示.已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω.以下說法不正確的是( 。
A.做勻加速直線運動的加速度為1m/s2
B.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2$\sqrt{2}$T
C.線框穿過磁場過程中,通過線框的電荷量為$\frac{\sqrt{2}}{2}$C
D.線框穿過磁場的過程中,線框上產(chǎn)生的焦耳熱為 1.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,把等邊三角形ABC從垂直于它所在的平面的勻強磁場中勻速拉出,則在拉出過程中:
(1)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E是否為恒量?
(2)產(chǎn)生的感應(yīng)電流是否均勻增加?
(3)感應(yīng)電流的電功率是否均勻增加?
(4)穿過線框的磁通量是否均勻減。
[提示:感應(yīng)電均勻增加.答案:否;是;否;否.].

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,兩根平行光滑導軌豎直放置,相距L=0.1m,處于垂直軌道平面的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=10T,質(zhì)量m=0.1kg、電阻為R=2Ω的金屬桿ab接在兩導軌間,在開關(guān)S斷開時讓ab自由下落,ab下落過程中、始終保持與導軌垂直并與之接觸良好,設(shè)導軌足夠長且電阻不計,取g=10m/s2,當下落h=0.8m時,開關(guān)S閉合.若從開關(guān)S閉合時開始計時,則ab下滑的速度v隨時間t變化的圖象是圖中的( 。
A.B.C.D.

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