【題目】如圖所示，均勻帶正電的圓環(huán)所帶的電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，A、B、C為垂直于圓環(huán)平面且過(guò)圓環(huán)中心的軸上的三個(gè)點(diǎn)，已知BC＝2AO＝2OB＝2R，當(dāng)在C處放置一點(diǎn)電荷時(shí)(不影響圓環(huán)的電荷分布情況，整個(gè)裝置位于真空中)，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，則由此可得A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

將帶電圓環(huán)分成若干段，每一小段看作一個(gè)點(diǎn)電荷，再根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=k，求出每個(gè)點(diǎn)電荷在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小。C點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷時(shí)，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，說(shuō)明C處點(diǎn)電荷和圓環(huán)上的電荷在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，由E=k求出C處電荷的帶電量。再由電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性求A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

將圓環(huán)等分為n個(gè)小段，當(dāng)n相當(dāng)大時(shí)，每一小段都可以看做點(diǎn)電荷，其所帶電荷量為：；每一點(diǎn)電荷在B處的場(chǎng)強(qiáng)為：；由對(duì)稱性可知，各小段帶電環(huán)在B處的場(chǎng)強(qiáng)E的垂直于軸向的分量相互抵消，而E1的軸向分量之和即為帶電環(huán)在B處的場(chǎng)強(qiáng)為：EB=nE1cos45°=；C點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷時(shí)，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，說(shuō)明C處點(diǎn)電荷和圓環(huán)上的電荷在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，設(shè)C處電荷的帶電量為q。則有：k=EB，解得：q=Q，C處電荷帶正電；根據(jù)對(duì)稱性知，圓環(huán)在A處的場(chǎng)強(qiáng)大小為：EA1=EB=，方向向左。C處電荷在A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：，方向向左；所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：EA=EA1+EA2=；故選B。

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：

【題目】小強(qiáng)在學(xué)習(xí)了《靜電場(chǎng)》一章后，來(lái)到實(shí)驗(yàn)室研究如圖所示的電場(chǎng)，實(shí)線和虛線分別表示該電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)線，若 a、b 兩點(diǎn)所處的等勢(shì)線電勢(shì)為0，相鄰等勢(shì)線間的電勢(shì)差為2V，則（ ）

A.a處電場(chǎng)強(qiáng)度等于b處電場(chǎng)強(qiáng)度

B.c、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于c、a 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

C.電子在c處具有的電勢(shì)能為20eV

D.若將一電子在d處由靜止釋放，則運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)對(duì)應(yīng)等勢(shì)線時(shí)，具有的動(dòng)能為2eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體P、Q靜止在傾角為的固定斜面與固定擋板之間.擋板與斜面垂直。P、Q的質(zhì)量分別為m、2m，半徑分別為r、2r，重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.P受到四個(gè)力的作用B.擋板對(duì)P的支持力為3mg

C.P所受彈力的合力大于mgD.Q受到P的支持力大于mg

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖中所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上建立坐標(biāo)軸，坐標(biāo)軸上OB間各點(diǎn)的電勢(shì)分布如圖乙所示，則( )

A.在OB間，場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大

B.在OB間，場(chǎng)強(qiáng)方向沒(méi)有發(fā)生變化

C.若一個(gè)負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能逐漸減小

D.若從O點(diǎn)靜止釋放一個(gè)僅受電場(chǎng)力作用的正電荷，則該電荷在OB間一直做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一個(gè)圓筒內(nèi)有一個(gè)折射率為n、半徑為R的半球形玻璃磚，玻璃磚的平面與圓筒壁垂直，圓筒的半徑也為R，此裝置的剖面圖如圖所示�，F(xiàn)有一束平行單色光垂直玻璃磚的平面射向玻璃磚，有部分光線從玻璃磚中射出，已知光在真空中的速度為c，求：

（1）射出玻璃磚的光線在玻璃磚中傳播的最短時(shí)間；

（2）要想所有光線都不需要射出玻璃磚，可在玻璃磚的平面上粘貼黑紙，求黑紙的最小面積。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑的水平面上，有一質(zhì)量M＝4kg的平板車，其右端固定一輕擋板，擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧，在平板車左端P處有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，其質(zhì)量m＝2kg。平板車表面上Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑，且PQ間的距離L＝2m，如圖所示。某時(shí)刻平板車以初速度v1＝1m/s向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小滑塊以初速度v2＝5m/s向右運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后，小滑塊與平板車達(dá)到相對(duì)靜止，此時(shí)小滑塊與Q點(diǎn)相距。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：

(1)小滑塊與平板車相對(duì)靜止時(shí)的速度；

(2)小滑塊與平板車的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一截面為直角三角形的玻璃棱鏡ABC，∠A=30°，D點(diǎn)是AC的中點(diǎn)，AD間距為L.一條光線從D點(diǎn)沿平行于AB方向射入棱鏡，光線垂直BC從F點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）射出。求：

(1)玻璃的折射率n；

(2)若真空中光速為c,光線從D點(diǎn)到F點(diǎn)經(jīng)過(guò)的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年12月27日20時(shí)45分，長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，2000多秒后將實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射飛行試驗(yàn)取得圓滿成功。長(zhǎng)征五號(hào)號(hào)稱“胖五”，其起飛重量約870噸，直徑5m，全長(zhǎng)57米，起飛推力超1000噸，運(yùn)載能力近25噸；未來(lái)月球探測(cè)器、火星探測(cè)器和載人空間站都要靠“胖五”來(lái)發(fā)射升空。這次發(fā)射的實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星是地球同步軌道衛(wèi)星。以下判斷中正確的是（ ）

A.“胖五”選在緯度較低的海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，是為了充分利用地球自轉(zhuǎn)的線速度

B.“胖五”在加速起飛時(shí)推力大于重力，減速返回地面時(shí)推力將小于重力

C.實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9km/s

D.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于7.9km/s，小于11.2km/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，第I象限內(nèi)無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），第Ⅱ、Ⅲ象限的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1（未知），第 Ⅳ象限的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2（未知）。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從第I象限內(nèi)坐標(biāo)為 （4a，a）（a>0）的A點(diǎn)由靜止釋放，小球進(jìn)入第Ⅳ象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后垂直y軸進(jìn)入第Ⅲ象限，最后沿x軸正方向進(jìn)入第I象限，結(jié)果恰好回到A點(diǎn)。重力加速度大小為g，空氣阻力不計(jì)。求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E及方向；

(2)B1與B2的比值；

(3)小球從A點(diǎn)出發(fā)至回到A點(diǎn)所用的時(shí)間t。

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