8．一半徑為R的半球面均勻帶有負(fù)電荷Q，電荷Q在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E0=$\frac{KQ}{2{R}^{2}}$．把半球面分為表面積相等的左、右兩部分，如圖所示，左、右兩部分電荷在球心O處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為E1、E2．則（　�。�
A．E1＜$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$
B．E2=$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$
C．電荷Q在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于底面向下
D．電荷Q在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于底面向上

分析 根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理，分析半球殼在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，再比較場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系．根據(jù)E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，結(jié)合左右兩側(cè)球殼上點(diǎn)電荷到O點(diǎn)距離的關(guān)系，進(jìn)行分析．

解答 解：半球面分為表面積相等的左、右兩部分，由于左右兩個(gè)半個(gè)球殼在同一點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等；由對(duì)稱性可各，電荷Q在球心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直底面向上；
則根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知：左側(cè)部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與右側(cè)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，即E1=E2 ．由于方向不共線，由合成法則可知，E1=E2 ＞$\frac{kQ}{4{R}^{2}}$；故ABC錯(cuò)誤；D正確
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的應(yīng)用，知道電荷的分布，掌握矢量的疊加法則，對(duì)于此題采用“反證法”來區(qū)別選項(xiàng)的正誤是很巧妙的，注意總結(jié)應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖為無線電充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S，若在t1到t2時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2，則該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差φa-φb是（　�。�
A．恒為 $\frac{{nS（{B_2}-{B_1}）}}{{{t_2}-{t_1}}}$B．從0均勻變化到$\frac{{nS（{B_2}-{B_1}）}}{{{t_2}-{t_1}}}$
C．恒為$-\frac{{nS（{B_2}-{B_1}）}}{{{t_2}-{t_1}}}$D．從0均勻變化到$-\frac{{nS（{B_2}-{B_1}）}}{{{t_2}-{t_1}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)器材及電路測(cè)量金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下．

①將P移到金屬絲b端，電源調(diào)至E=4.00V，滑動(dòng)變阻器的滑片滑至C端（填“C端”、“D端”或“中央”），閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表讀數(shù)為I0=0.50A．
②適當(dāng)向a端滑動(dòng)P，記錄電流表讀數(shù)I及電阻絲bP段的長(zhǎng)度L；此時(shí)電阻絲bP段的阻值為R=$\frac{E}{I}$-$\frac{E}{{I}_{0}}$（用E、I和I0表示）．
③重復(fù)步驟②，記錄6組L和I值，畫出$\frac{1}{I}$-L的關(guān)系圖線如圖（b）；
④用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖（c），其示數(shù)為d=0.200mm；
⑤若用k表示$\frac{1}{I}$-L圖線的斜率，則金屬絲的電阻率為ρ=$\frac{kπEu8bkova^{2}}{4}$（用E、k、d和π表示）．根據(jù)$\frac{1}{I}$-L圖線，可算得ρ=6.3×10-7Ω•m （保留兩位有效數(shù)字；π取3.14）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖甲所示，固定于水平桌面上的金屬導(dǎo)軌abcd足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為20kg的金屬棒ef擱在導(dǎo)軌上，可無摩擦地滑動(dòng)，此時(shí)bcfe構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的正方形．金屬棒的電阻為r=1Ω，其余部分的電阻不計(jì)．在t=0的時(shí)刻，導(dǎo)軌間加一豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示，其中B1=10T，t1=1s．為使金屬棒ef在0～t1保持靜止，；需在金屬棒ef上施加一水平拉力F，從t1時(shí)刻起保持此時(shí)的水平拉力F不變，金屬棒ef在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)了距離s=1m時(shí)，剛好達(dá)到最大速度，求：
（1）在t=0.5s時(shí)刻，流過金屬棒的電流方向以及該水平拉力F的大小和方向；
（2）金屬棒ef在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（3）從t=0開始到金屬棒ef達(dá)到最大速度的過程中，金屬棒ef中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖中①和②為楔塊，楔塊的斜面與水平的夾角為θ；③和④為墊板；彈簧a和彈簧b質(zhì)量不計(jì)；楔塊與彈簧盒、墊板之間均有摩擦，在車廂互相撞擊使墊板③向盒里壓進(jìn)的過程中（　�。�
A．彈簧a與彈簧b的壓縮量之比是cotθ
B．彈簧a與彈簧b的壓縮量之比是2tanθ
C．當(dāng)彈簧壓縮到最短的時(shí)候，楔塊①的速度一定為零
D．當(dāng)彈簧壓縮到最短的時(shí)候，墊板③的速度一定為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，小球以初速度v0從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn)后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過A點(diǎn)，水平軌道與傾斜軌道之間用平滑圓弧連接（圖中沒畫出）．則經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小為（　�。�
A．$\sqrt{{v}_{0}^{2}-4gh}$B．$\sqrt{4gh-{v}_{0}^{2}}$C．$\sqrt{{v}_{0}^{2}-2gh}$D．v0

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

20．2013年5月18日第九屆中國（北京）國際園林博覽會(huì)開幕，為了方便游客游覽，園中引進(jìn)了無尾氣無噪音的電動(dòng)觀光車，某輛電動(dòng)觀光車從靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為36km/h，在此過程中，電動(dòng)觀光車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F與對(duì)應(yīng)速度的倒數(shù)$\frac{1}{v}$的關(guān)系圖象如圖所示（圖中AB、BO均為直線），已知電動(dòng)觀光車的質(zhì)量為1.2×103kg，行駛中所受的阻力恒定，則該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為5000W，從靜止開始到發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率所需要的時(shí)間為2s．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，電阻不計(jì)、間距L=1m、足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成θ=37°角，導(dǎo)軌平面矩形區(qū)域efhg內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=1T，方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界ef、gh之間的距離D=1.4m．現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=$\frac{5}{3}$Ω的導(dǎo)體棒P、Q相隔△t=0.2s先后從導(dǎo)軌頂端由靜止自由釋放，P、Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，P進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)，Q穿出磁場(chǎng)時(shí)速度為2.8m/s．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，求
（1）導(dǎo)軌頂端與磁場(chǎng)上邊界ef之間的距離S；
（2）從導(dǎo)體棒P釋放到Q穿出磁場(chǎng)的過程，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q總．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示為足球球門，球門寬為L(zhǎng)，一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角（圖中P點(diǎn)），球員頂球點(diǎn)的高度為h，足球做平拋運(yùn)動(dòng)（足球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力），則（　�。�
A．足球位移的大小x=$\sqrt{\frac{{L}^{2}}{4}+{s}^{2}}$
B．足球初速度的大小v0=$\sqrt{\frac{g}{2h}（\frac{{L}^{2}}{4}+{s}^{2}）}$
C．足球末速度的大小v=$\sqrt{\frac{g}{2h}（\frac{{L}^{2}}{4}+{s}^{2}）+4gh}$
D．足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tanθ=$\frac{L}{2s}$

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