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如图,一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ 。取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x,P点电场强度的大小为E 。下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,E的合理表达式应为(  )
  
A.
B.
C.
D.
A

试题分析:本题由于带电体为圆环状,虽然可以由微分的方式可以求得合场强,但是过程很麻烦,并超过了我们高中学生能力之外,故应注意审题,根据题意对选项进行分析,首先根据场强的单位进行判断,再利用极限的思想即可得出结论.场强的单位为N/C,k为静电力常量,单位为,σ为单位面积的带电量,单位为C/m2,则表达式的单位即为N/C,故各表达式中其它部分应无单位,故可知A肯定错误;当x=0时,此时要求的场强为O点的场强,由对称性可知EO=0,对于C项而言,x=0时E为一定值,故C项错误.当x→∞时E→0,而D项中E→4πκσ故D项错误;所以正确选项只能为A,故选A
点评:本题难度较大,该题对高中学生来说比较新颖,要求学生能应用所学过的单位制的应用及极限法;本题对学生的能力起到较好的训练作用
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是 (    )
A.该点电荷带正电
B.该点电荷带负电
C.a点和b点电场强度的方向相同
D.a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)下列过程中,没有利用电磁波的是_______________。
A.电视机接收卫星电视信号       B.移动电话通话
C.电风扇通电后正常运转         D.雷达发现飞机
(2)[3分]物理学中描述电场强弱的物理量是_________。
A.电流      B.电荷量        C.电场强度       D.磁感应强度
(3)[3分]在国际单位制中,电容的单位是____________
A.法拉     B.伏特      C.安培       D.欧姆
(4)[3分]下列说法正确的是__________
A.电磁感应现象是牛顿发现的
B.交流发电机发出的电流方向不变
C.升压变压器的原、副线圈匝数相同
D.远距离输电要用高电压,是为了减少输电线上的电能损失
(5)[4分]当螺线管中通入如图所示的电流时,位于它B端附近的小磁针____________(填“会”或“不会”)发生偏转,螺线管A端的磁极是____________(填“N极”或“S极”)

(6)[6分] 一根长L=0.2m的直导线,通有I=2A的电流,放入磁感应强度B=1T的匀强磁场中。问:
①当导线方向与磁场方向平行时,导线会不会受到安培力?
②当导线方向与磁场方向垂直时,导线受到的安培力是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电场中有一点P,下列说法中正确的是(   )
A.若放在P点的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

若将一个电量为2.0×10-10C的正电荷,从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功8.0×10-9J,则M点的电势是       V;若再将该电荷从M点移到电场中的N点,电场力做功1.8×10-8J,则MN两点间的电势差UMN        V。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为 - q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则
A.MN两点的电势差为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.带电小球由M运动到N的过程中,电势能减少了
D.若要使带电小球由N向M做匀速直线运动,则F必须反向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一等腰三角形,AB=c,底角α=30°,电场强度的方向平行于纸面。现有一电子,在电场力作用下,经A运动到C动能减少Ek,而质子在电场力作用下,经A运动到B动能增加也等于Ek,则该匀强电场的电场强度E的大小和方向的判断正确的是(  )

A.E=,方向垂直于AB并由B指向AC
B.E=,方向垂直于AB并由B指向AC
C.E=,方向垂直于BC并由A指向BC 
D.E=,方向垂直于BC并由A指向BC

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某电场的电场线如图所示,则某点电荷在A点和在B点所受电场力的大小关系是
A.FA>FBB.FA<FB
C.FA=FBD.电荷正负不明无法判断

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

空间存在着平行于x轴方向的静电场,A、M、O、N、Bx轴上的点,OA<OBOM=ONAB间的电势jx的分布为如图所示的折线,一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动,则下列判断中正确的是 (        )

A.粒子一定带正电
B.粒子从M向O运动过程所受电场力均匀增大
C.粒子一定能通过N
D.AO间的电场强度大于OB间的电场强度

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同步练习册答案