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【题目】如图所示,有一块很大的接地导体,具有两个相互垂直的表面,在此表面外较近处有一个点电荷q,坐标为(x0y0),试求点电荷q的受力情况.

【答案】.

【解析】

求点电荷q的受力即要求OAOB板上感应电荷对它的作用力,但感应电荷在板上的分布并不均匀,直接求它们对q的作用力很困难,如果此时空间中的电场与某些点电荷产生的电场相同,边界面上的感应电荷就可用这些点电荷代替,这就上上面所说的镜像法,为使OAOB板电势为零,可先在q关于OAOB对称处分别放置q1q2 qq1能使OA板电势为零,但不能使OB板电势为零;qq2能使OB板电势为零,但不能使OA板电势为零;为使两板电势均为零,还需再放置一个与q1q2都对称的q1=q,如图所示,

导体表面感应电荷对q的作用力相当于q1q2q3三个镜像电荷对其的作用力.

其中.

同理可得

负号表示库仑力与xy轴的方向相反,点电荷q的受力情况就是FxFy的合力

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,PQx轴上的两个点(均位于x轴正向),PO的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1s,振幅A=5cm。当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置,求:

PQ之间的距离;

)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭,管内水银封有AB两段气柱,左管水银面高于右管水银面,高度差为h,稳定时AB气柱的压强分别为pApB,则

A.若环境温度升高,pA增大,pB减小

B.若环境温度降低,稳定后AB气柱的压强比值增大

C.若环境温度升高,稳定后AB气柱压强变化pA一定小于pB

D.若环境温度降低,稳定后A处液面高度变化h可能大于

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,两根相距l=0.4m的平行金属导轨OCOC水平放置。两根导轨右端OO连接着与水平面垂直的光滑平行导轨ODOD,两根与导轨垂直的金属杆MN被放置在导轨上,并且始终与导轨保持保持良好电接触。MN的质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.4ΩN杆与水平导轨间的动摩擦因数为μ=0.1。整个空间存在水平向左的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T。现给N杆一水平向左的初速度v0=3m/s,同时给M杆一竖直方向的拉力F,使M杆由静止开始向下做加速度为aM=2m/s2的匀加速运动。导轨电阻不计,(g10m/s2)。求:

(1)t=1s时,N杆上通过的电流强度大小;

(2)M杆下滑过程中,外力F与时间t的函数关系;(规定竖直向上为正方向)

(3)已知N杆停止运动时,M仍在竖直轨道上,求M杆运动的位移;

(4)N杆在水平面上运动直到停止的过程中,已知外力F做功为﹣11.1J,求系统产生的总热量。

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【题目】如图,T型硬质轻活塞上端与力传感器固连,下端与气缸光滑接触且不漏气.已知大气压强p0=1.0×105Pa,活塞横截面积为S,活塞到气缸底部距离为H=20cm,气缸底部到地面高度为h,此时气体温度为。现对活塞下部气体缓慢加热,同时记录力传感器示数,最后得到如图的Ft图象。整个过程中活塞与气缸始终密闭。(g10m/s2)求:

(1)气缸质量M

(2)h大小;

(3)活塞截面积S

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【题目】如图所示,甲、乙两种电子元件的伏安特性曲线分别用图线OAOP表示.设OA上任意点对应的电阻为R1OP上某点P对应的电阻为R2,当把R1R2串联接在6V的电压上,则有 ( )

A.在相等的时间内流过甲、乙的电荷量之比为12

B.R1=R2

C.甲、乙的电压之比为12

D.甲、乙的电功率之比为11

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【题目】如图所示,在探究处于静电平衡状态的带电导体表面的性质时,若已知带电导体表面A点附近电场强度EA1000N/CB点附近电场强度EB10N/C。现将一个与导体带同种电荷的点电荷分别放在AB两点附近处,并从静止开始释放,则点电荷在AB两处加速度大小之比为________,若已经探明处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其表面是一个等势面,将一个带异种电荷的点电荷从带电导体的附近某位置先后移到AB两处,在这两种情况下带电导体的电场对该电荷所做的功的大小之比为________。若将该点电荷沿导体表面由A点移到B点,则电场力做功为________。(不考虑该电荷与导体之间电荷的转移)

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【题目】如图(1)所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路,他们的实验步骤如下:

①断开单刀双掷开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R0的滑动端,使电流表A满偏;

②保持R0的滑动端不动,将单刀双掷开关S2M,调节电阻箱R的值,使电流表A半偏,读出电阻箱R的值为a

③断开开关S1,将单刀双掷开关S2N,不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I;和对应的

④分别以R为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系,利用记录的R和对应的进行描点画线,得到如图(2)所示的坐标图象;

⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k

根据以上实验操作,回答以下问题:

1)在进行实验步骤①之前,应先将滑动变阻器的滑动端置于___(填左端中间右端)。

2)被测电流表的内阻为___,测得值与电流表内阻的真实值相比较__(填偏大偏小相等)。

3)被测电池组的电动势E=___,内电阻r=___(用实验过程中测得的物理量的字母进行表示,电流表内阻不可忽略)。

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【题目】如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m。平台上静止着两个滑块ABmA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点PQ点之间是粗糙的,滑块BPQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.2,Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后,AB分离瞬间A滑块获得向左的速度vA=m/s,而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2。求:

(1)滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力;

(2)若L=0.8m,滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)要使滑块B既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内?

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