6．將一不帶電空腔導(dǎo)體球殼放入點(diǎn)電荷q所產(chǎn)生的電場(chǎng)中，球心O與電荷q距離為d．求：
（1）導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度及球心處的電勢(shì)；
（2）若將導(dǎo)體球接地，導(dǎo)體球上的凈電荷為多少？

分析 當(dāng)處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，在導(dǎo)體內(nèi)部電荷Q所形成的外電場(chǎng)E與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的“附加電場(chǎng)E'”同時(shí)存在的，且在導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)，外電場(chǎng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E與附加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E'大小相等，方向相反，這兩個(gè)電場(chǎng)疊加的結(jié)果使內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)處處為零．即E內(nèi)=0．而點(diǎn)電荷Q在球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度可以根據(jù)E=$k\frac{Q}{{r}^{2}}$進(jìn)行計(jì)算

解答 解：（1）空腔球殼處于靜電平衡狀態(tài)，場(chǎng)強(qiáng)為零，故導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等于點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E=$\frac{kq}{0iyca6u^{2}}$，方向指向點(diǎn)電荷；球心處的電勢(shì)為零
（2）若將導(dǎo)體球接地，空腔球殼處于靜電平衡狀態(tài)，根據(jù)靜電感應(yīng)可知，導(dǎo)體球上的凈電荷為q
答：（1）導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為$\frac{kq}{a4w402q^{2}}$，球心處的電勢(shì)為0；
（2）若將導(dǎo)體球接地，導(dǎo)體球上的凈電荷為q

點(diǎn)評(píng) 考查帶電球殼內(nèi)部是等勢(shì)體且電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，殼外則是看成點(diǎn)電荷模型來(lái)處理；而電勢(shì)則由電荷從該點(diǎn)移到電勢(shì)為零處電場(chǎng)力做功與電量的比值來(lái)確定．

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：解答題

16．下雪天，卡車在平直的高速公路上勻速行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方停著一輛故障車，他將剎車踩到底，車輪被抱死，但卡車仍向前滑行，并撞上故障車，且推著它共同滑行了一段距離l后停下．已知卡車質(zhì)量M為故障車質(zhì)量m的4倍，設(shè)卡車與故障車相撞前的速度為v1，兩車相撞后的速度變?yōu)関2，相撞的時(shí)間極短，求v1：v2的值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d=0.8m，ab間電場(chǎng)強(qiáng)度E一定．有一帶正電的微粒，微粒質(zhì)量為m=1.0×10-4kg，從a板下邊緣以某一初速度v0豎直向上射入電場(chǎng)，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小仍為v0，而方向變?yōu)樗椒较�，且剛好從離下緣高度也為d的狹縫穿過(guò)b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小也是E，方向豎直向上，該區(qū)還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于$\frac{E}{{v}_{0}}$，（重力加速度g=10m/s2）問(wèn)：
（1）帶電粒子在ab之間運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1多大？運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a多大？
（2）粒子在bc區(qū)域作何種運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2多長(zhǎng)？
（3）粒子在穿過(guò)兩個(gè)區(qū)域過(guò)程中，電勢(shì)能改變了多少？
（4）若在粒子剛進(jìn)入bc區(qū)間時(shí)，突然撒掉電場(chǎng)E，則帶電粒子在該區(qū)域作何運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．科學(xué)家在地球軌道外側(cè)發(fā)現(xiàn)了一顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，小行星的公轉(zhuǎn)軌道與地球的公轉(zhuǎn)軌道平面重合且運(yùn)行方向相同，經(jīng)過(guò)觀察，該小行星相鄰兩次與地球相距最近的時(shí)間間隔為t，已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑為R，周期為T，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)軌道和小行星的公轉(zhuǎn)軌道都是圓軌道，不考慮地球與小行星之間的作用力，求小行星與地球的最近距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過(guò)該區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，將邊長(zhǎng)為$\frac{L}{2}$，匝數(shù)n=100，線圈電阻r=1.0Ω的正方形線圈abcd放入磁場(chǎng)，線圈所在平面與磁感線垂直，如圖甲所示．求：

（1）回路中感應(yīng)電流的方向及磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B}{△t}$；
（2）在0～4.0s內(nèi)通過(guò)線圈的電荷量q；
（3）0～6.0s內(nèi)整個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖所示，AB和CD為兩根金屬棒，長(zhǎng)度L都是1m，電阻R都是4Ω，放置在均勻磁場(chǎng)中，已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直于紙面向里．當(dāng)兩根金屬棒在導(dǎo)軌上分別以v1=4m/s和v2=2m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，忽略導(dǎo)軌的電阻，試求：
（1）兩金屬棒中各自的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，并在圖上標(biāo)出方向；
（2）金屬棒兩端的電勢(shì)差UAB和UCD．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．如圖所示，在xoy平面內(nèi)，有一個(gè)圓形區(qū)域的直徑AB 與x軸重合，圓心O′的坐標(biāo)為（2a，0），其半徑為a，該區(qū)域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)． 在y軸和直線x=3a之間的其他區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸上某點(diǎn)射入磁場(chǎng)．不計(jì)粒子重力．
（1）若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°，且粒子不經(jīng)過(guò)圓形區(qū)域就能到達(dá)B點(diǎn)，求粒子的初速度大小v1；
（2）若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為△t=$\frac{πm}{3Bq}$，且粒子也能到達(dá)B點(diǎn)，求粒子的初速度大小v2；
（3）若粒子的初速度方向與y軸垂直，且粒子從O′點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)x軸，求粒子的最小初速度vmin．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為2V、8V和10V．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．U AD=UFC=UBE
B．零勢(shì)面通過(guò)E點(diǎn)
C．將一質(zhì)子從D點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為8eV
D．將一電子從F點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為μ=20$\sqrt{2}$sin100πtV．氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時(shí)開(kāi)始發(fā)光．下列說(shuō)法正確的有（　　）
A．交流電壓表的示數(shù)為100 V
B．開(kāi)關(guān)S接通后，氖泡的發(fā)光頻率為50 Hz
C．開(kāi)關(guān)S接通后1min內(nèi)氖泡實(shí)際發(fā)光的時(shí)間為30 s
D．開(kāi)關(guān)S接通前和接通后相比較，變壓器的輸出功率保持不變

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