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19．如圖所示，將一正電荷放于金屬球殼中

（1）金屬球殼的內、外表面各帶有什么電荷？為何顯示電性？
（2）a、b、c三點的電場強度大小和電勢存在什么關系？

分析 （1）將帶正電的小金屬球A放入腔中，當靜電平衡時，空腔球形導體內壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷．
（2）整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面．畫出電場線的分布，根據電場線越密，場強越大，順著電場線，電勢降低，判斷場強和電勢的大小．

解答 解：（1）將一正電荷放于金屬球殼中，金屬球殼會產生靜電感應現(xiàn)象，當靜電平衡時，空腔球形導體內壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷．
（2）電場線的分布如圖．由于a處電場線較密，c處電場線較疏，b處場強為零，則Ea＞Ec＞Eb．場強最大的是a點，場強最小的是b點；
根據順著電場線方向電勢降低，整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面，分析可知電勢關系是 φa＞φb＞φc．電勢最高的是a點，電勢最低的是c點
答：
（1）金屬球殼的內、外表面各帶負電荷和正電荷．
（2）a、b、c三點的電場強度大小是Ea＞Ec＞Eb．電勢關系是：φa＞φb＞φc．

點評 本題抓住處于靜電平衡導體的特點是關鍵．比較場強大小和電勢高低常常畫電場線，形象直觀地判斷．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列說法正確的是（　�。�
A．物體所帶的電荷量可以是任意實數
B．電場線就是帶電粒子只受電場力時的運動軌跡
C．在導體中，只要自由電荷在運動就一定會形成電流
D．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產生的

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．如圖1，三個實驗場景A、B、C分別是某同學按照課本中的要求所做的“探究加速度與力、質量的關系”實驗、“探究功與速度變化的關系”實驗、“驗證機械能守恒定律”實驗．該同學正確操作獲得了一系列紙帶，但由于忘了標記，需要逐一對應分析．圖2是該同學在實驗中獲得的一條紙帶，圖中紙帶上各點是打點計時器連續(xù)打下的點．已知所用打點計時器頻率為50Hz，完成以下問題．

（1）由圖2紙帶可求出加速度大小為2.5m/s2（保留二位有效數字），該紙帶所對應的實驗場景是A（填A、B或C），其理由是場景B變加速運動，場景C接近重力加速度；
（2）選用場景C的裝置來“驗證機械能守恒定律”的實驗中，下列說法正確的是    ；
A．應選擇下端帶橡膠墊的重物
B．本實驗不能使用電火花計時器
C．本實驗必須選用打第1、2兩個點之間的距離為2mm的紙帶
D．根據v=g t計算重物在t時刻的速度從而獲得動能
（3）三個實驗都用到了紙帶，場景B中通過紙帶以獲取橡皮筋恢復原長時的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，BC小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一系列點，A；（注意：請選擇合適的選項填入上面的橫線上A．關閉打點計時器  B．先接通電  C．再釋放小車）
③改變鉤碼或小車中砝碼的數量，更換紙帶，重復②的操作．
（2）如圖是鉤碼質量為0.03kg、砝碼質量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數點，可獲得各計數點到O的距離x及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表中的相應位置．
測量點x/cmv/（m•s-1）
O0.000.35
A1.510.40
B3.200.45
C5.100.49
D7.150.53
E9.410.60

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，兩平行金屬板A、B水平放置，長為L=8cm，兩板間距離d=8cm，電勢差為UAB=680V，MN右側存在豎直向下的勻強電場，大小為E=104V/m．兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為9cm，一比荷為$\frac{q}{m}$=10-3C/kg的帶負電油滴，沿平行金屬板的中心線RO飛入電場，初速度v0=0.4m/s，g取10m/s2．求：
（1）油滴到達界面MN時速度v的大�。�
（2）到達PS界面時離D點的距離Y；
（3）若油滴到達界面PS時在O點突然固定一個點電荷Q（設點電荷的電場分布不影響原勻強電場），于是油滴穿過界面PS做勻速圓周運動，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上（靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2）．試確定點電荷Q的電性并求其電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

4．一電壓表的內阻Rv約在1kΩ-2kΩ之間，現(xiàn)要測量它的內阻，提供的器材有：

編號器材名稱及技術指標編號器材名稱及技術指標
A待測電流表V1（量程3V）B電源E（4V，內阻0.6Ω）
C電阻箱R （0-9999Ω）D滑動變阻器R1（0-20Ω，1A）
E滑動變阻器 R2 （0-250Ω，0.6A）F滑動變阻器R3 （0-1kΩ，0.3A）
G標準電壓表V2（量程3V）H電鍵及導線若干
（1）某實驗小組采用半偏法設計圖甲電路圖來測量電壓表的內阻．
①實驗中應選擇滑動變阻器R3（填器材前面的編號），閉合開關前應將滑片P移至a（填“a”或“b”）；
②小組同學通過討論認為實驗存在一定的系統(tǒng)誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”），測量值總是比實際值偏�。ㄌ睢捌蟆被颉捌　保�
（2）實驗小組對原來的方案進行改進，設計出圖乙電路圖來測量電壓表的內阻，電壓表內阻的表達式Rv=$\frac{{U}_{1}R}{{U}_{2}-{U}_{1}}$（用U1、U2和R表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×10-11C．由A點移到B點，電場力所做的功WAB=4×10-11J．A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．一個邊長為6cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，電阻為0.36Ω，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖所示，則：
（1）0～3s和3s～5s線框中感應電動勢的大��；
（2）0～3s和3s～5s線框中感應電流的大小，并作出i-t圖象；
（3）它與多大的恒定電流熱效應相當？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖是a、b兩光經過同一水珠折射的光路圖，則（　�。�
A．在同種均勻介質中，a光的傳播速度比b光的小
B．從同種介質射入真空發(fā)生全反射，a光臨界角大
C．a、b兩光照射在同一金屬板上均能發(fā)生光電效應，a光對應的光電子最大初動能小
D．若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生α光的能級能量差大

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