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下图中MN为水平放置的金属板,将其接地.Q为一正点电荷.当静电平衡后,电场线分布如下图所示.如果Q与MN之间距离为d,那么为使点电荷Q能维持平衡,应对它施加多大外力?

答案:
解析:

  解题过程 两电场线的比较表明,本题中电场线分布与一对等量异号电荷电场线(中垂线右侧)完全相同.也就是说本题中点电荷Q与下图中正Q电荷所处电场情况完全相同,则它们所受电场力也应相同.依库仑定律电场力F应为,垂直指向金属板MN,所施外力与之等大、反向即可.


提示:

 

   本题对Q施加外力完全是为了平衡Q 与MN之间的电场力,而这个电场力如何求解呢?不少同学束手无策,但是如果能认真研究“一对等量异号点电荷”的电场线分布(如下图所示),并与本题电场线进行比较,问题并不难解决.本题在研究中所采用的思维方法称为等效法,也被称为镜像法.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:高考三人行 物理 题型:068

如下图,MN为水平放置的平面镜,PQ为竖直放置的标尺,试用作图法画出人眼能看到尺上AB部分在镜中成像的区域.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1) 利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=hhL)。

①电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________。

②将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=________。

③在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosq为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当q=60°时,s为 ___________m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO′=h=___________m。

(2) 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.6kg

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器。

上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图所示:

请你分析纸带数据,回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留一位小数):

该电动小车的最大速度为__________m/s。

车所受阻力为_____________N。

该电动小车的额定功率为_____________W。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1) 利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=hhL)。

①电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________。

②将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=________。

③在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosq为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当q=60°时,s为___________m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO′=h=___________m。

(2) 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.6kg

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器。

上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图所示:

请你分析纸带数据,回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留一位小数):

①                 该电动小车的最大速度为__________m/s。

②                 车所受阻力为_____________N。

③                 该电动小车的额定功率为_____________W。

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年重庆市高三上学期期中考试(理综)物理部分 题型:实验题

(1) 利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO′=hhL)。

①电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________。

②将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=________。

③在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cosq为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当q=60°时,s为 ___________m;若悬线长L=1.0m,悬点到木板间的距离OO′=h=___________m。

(2) 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.6kg

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器。

上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图所示:

请你分析纸带数据,回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留一位小数):

①                  该电动小车的最大速度为__________m/s。

②                  车所受阻力为_____________N。

③                  该电动小车的额定功率为_____________W。

 

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