9.如圖,一均勻帶電+Q細(xì)棍,在過中點c垂直于細(xì)棍的直線上有a、b、d三點,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處有一電荷量為q(q>0)的固定點電荷.已知b點處的場強(qiáng)為零,則d點處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)( 。
A.k$\frac{Q+q}{{R}^{2}}$B.k$\frac{9Q+q}{9{R}^{2}}$C.k$\frac{10q}{9{R}^{2}}$D.k$\frac{3Q}{{R}^{2}}$

分析 由題意可知在b點處的場強(qiáng)為零,說明細(xì)棍和q在b點的電場強(qiáng)度大小相等,方向相反.那么在d點處場強(qiáng)的大小即為兩者之和.因此根據(jù)點電荷的電場強(qiáng)度為E=k$\frac{q}{{r}^{2}}$即可求解.

解答 解:電荷量為q的點電荷在b處產(chǎn)生電場強(qiáng)度為E=k$\frac{q}{{R}^{2}}$,方向向右.
在b點處的場強(qiáng)為零,根據(jù)電場的疊加原理可知細(xì)棍與q在b處產(chǎn)生電場強(qiáng)度大小相等,方向相反,則知細(xì)棍在b處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為k$\frac{q}{{R}^{2}}$,方向向左.
根據(jù)對稱性可知細(xì)棍在d處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為k$\frac{q}{{R}^{2}}$,方向向右
而電荷量為q的點電荷在d處產(chǎn)生電場強(qiáng)度為E′=k$\frac{q}{(3R)^{2}}$,方向向右
所d點處場強(qiáng)的大小為Ed=E+E′=$\frac{10kq}{9{R}^{2}}$,方向向右.
故選:C.

點評 考查點電荷與細(xì)棍上電荷在某處的電場強(qiáng)度疊加,緊扣電場強(qiáng)度的大小與方向關(guān)系,從而為解題奠定基礎(chǔ).

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,水平放置的由粗裸導(dǎo)線連接兩個定值電阻組合成的閉合矩形導(dǎo)體框PQNM,其寬邊PM=0.5m,金屬棒ab與PQ、MN垂直,并接觸良好.整個裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度B=0.4T.已知電阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余電阻均忽略不計,若使ab以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動.
(1)ab杠上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大?
(2)作用于ab的外力大小為多少?
(3)R1上消耗的電熱功率為多大?(不計摩擦)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.實驗室中大量實驗表明,通過某一金屬氧化物制成的棒中的電流I遵循I=kU3的規(guī)律(式中U表示棒兩端的電勢差,k=0.02A/V3),現(xiàn)將該棒與遵從歐姆定律的電阻器串聯(lián)在一起后,接在一個內(nèi)阻可忽略、電動勢為6.0V的電源上.
(1)當(dāng)電路中的電流為0.16A,則串聯(lián)的電阻器阻值R1為多少?
(2)當(dāng)棒上消耗的電功率是電阻R2上消耗電功率的2倍,則串聯(lián)的電阻器阻值R2為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列說法正確的是(  )
A.${\;}_{90}^{232}$Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核${\;}_{82}^{208}$Pb
B.發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n
C.20個${\;}_{92}^{238}$U的原子核經(jīng)過兩個半衰期后剩下5個${\;}_{92}^{238}$U
D.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能減小,核外電子的運(yùn)動速度增大
E.一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,入射光的頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,水平固定的光滑U形金屬框架寬為L,足夠長,其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab,框架通過一只電阻R在左端連接有一電容為C的電容器(金屬框架、金屬棒及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計),整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.現(xiàn)給棒ab一個初速度v0,使棒始終垂直框架并沿框架運(yùn)動,最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).
(1)試求金屬棒從開始運(yùn)動到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時電容器的帶電量;
(2)試畫出電容器的帶電量Q隨兩端電壓U的變化曲線,并根據(jù)曲線求出電容器上儲存的能量;
(3)不計電路向外界輻射的能量,試求出電阻R上消耗的能量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.如圖所示,有5個箭頭代表船的劃速可以選擇的5個方向,每相鄰的兩個箭頭之間的夾角為30°,已知水流速度v=1m/s,船在靜水中的劃速為v=2m/s,則:
①要使船能垂直地渡過河去,那么劃船速度的方向是B,
②要使船能在最短的時間內(nèi)過河,那么劃船速度的方向是C.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖是一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施示意圖,某物理興趣小組想測量“魔盤”的轉(zhuǎn)速,他們先測量了“魔盤”的半徑r=1.5m“魔盤”上邊緣離地的高度h=0.8m,然后將一毛巾用水浸濕后用網(wǎng)袋裝好固定在“魔”盤上的邊緣,當(dāng)“魔盤”轉(zhuǎn)動起來后,從毛巾上飄落到地面的水滴離轉(zhuǎn)軸的最大半徑為R=2.5m,若不計空氣阻力對水滴的影響,取g為10m/s2.那么“魔盤”的最轉(zhuǎn)速為多少轉(zhuǎn)/分?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點為O.輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài).已知重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求:
(1)輕繩OA、OB受到的拉力;
(2)若物體乙的質(zhì)量m2=4kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,MN是一負(fù)的點電荷電場中的一條電場線,場強(qiáng)方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三點的場強(qiáng)和電勢分別為Ea、Eb、Ec和φa、φb、φc,則下列關(guān)系正確的是( 。
A.Ea<Eb<EcB.Ea=Eb=EcC.φa>φb>φcD.Φabc

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