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18.圆心在O点,半径为R的细圆环均匀的带有+Q的电荷量,在过圆心垂直于圆环平面的轴线上有一点P,PO等于r.取无穷远为电势零点,点电荷q周围空间某点电势公式为φ=k$\frac{q}{x}$(x为点电荷到该点的距离),则P点电势为(  )
A.φ=k$\frac{QR}{{R}^{2}+{r}^{2}}$B.φ=k$\frac{Q}{\sqrt{{R}^{2}+{r}^{2}}}$C.φ=k$\frac{Q}{R}$D.φ=k$\frac{Q}{r}$

分析 根据电势公式为φ=k$\frac{q}{x}$,结合微元法,及标量的代数和,即可求解.

解答 解:因点电荷q周围空间某点电势公式为φ=k$\frac{q}{x}$(x为点电荷到该点的距离),
将圆环分割成微元,每个微元均可看成点电荷,则产生的电势为${∅}_{i}=k\frac{{q}_{i}}{\sqrt{{R}^{2}+{r}^{2}}}$,
因为电势是标量,所以圆环在P点电势等于所有微元在P点电势的代数和,故B正确,ACD错误;
故选:B.

点评 考查电势是标量,掌握电势公式表达式的含义,理解微元法的概念.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

1.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验,让质量为m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图乙所示,O点为刚释放重锤时打出的点,相邻两记数点的时间间隔为0.02s,g取10m/s2.求(结果保留两位有效数字):

(1)打点计时器打下记数点B时,重锤的速度vB=0.97m/s;
(2)从打点O到打下记数点B的过程中,重锤重力势能的减小量△EP=0.49J,动能的增加量△EK=0.47J;
(3)由此可得出的结论是:在误差范围内,减小的重力势能等于增加的动能,即机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验:

(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针指示如图甲所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了,已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为1.0V(结果保留两位有效数字)
(2)为了准确的测量该电压表的内阻R1,改同学设计了图乙所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关S,按图乙连接好电路图;
B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;
C.将电阻箱R0的阻值调到零;
D.闭合开关S;
E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;
F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5V位置,读出此进电阻箱的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;
G.断开开关S.
实验中可供选择的实验器材有:
a.待测电压表
b.滑动变阻器:最大阻值2000W
c.滑动变阻器:最大阻值10W
d.电阻箱:最大阻值9999.9W,阻值最小改变量为0.1W
e.电阻箱:最大阻值999.9W,阻值最小改变量为0.1W
f.电池组:电动势约为6V,内阻可忽略
g.开关,导线若干
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用c(填“b”或“c”)电阻箱中选用d(填“d”或“e”)
②电压表内阻RV的测量值R和真实值R相比,R>R(填“>”或“<”);若RV越大,则$\frac{|{R}_{测}-{R}_{真}|}{{R}_{真}}$越小(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动,已知A、B连线与A、O连线间的夹角最大为θ,则卫星A、B的线速度之比为(  )
A.sinθB.$\frac{1}{sinθ}$C.$\sqrt{sinθ}$D.$\sqrt{\frac{1}{sinθ}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,A、B两物体所受重力均为G,叠放在倾角为θ的固定斜面上,B的上表面水平,两物体均处于静止状态,则A和B之间、B与斜面之间的摩擦力大小分别为(  )
A.Gsinθ,GsinθB.0,GsinθC.0,2GsinθD.Gsinθ,2Gsinθ

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.平抛运动演示器如图所示,开始时完全相同的A、B两球均静止在离水平地面h高处,当用小锤击打弹性金属片C时,A球沿水平方向飞出,做平抛运动;与此同时,B球被松开做自由落体运动.落地时A、B两球相距为s.已知h=1.25m,s=0.5m,重力加速度g=10m/s2.,不计空气阻力.问:
(1)B球做自由落体运动的时间多少?
(2)A球做平抛运动的初速度多大?
(3)A、B两球落地时的机械能相等吗?(只答“相等”或“不相等”)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.将一个可视为质点的物体在t=0时刻以一定的初速度竖直上抛,并以抛出点为参考平面,物体在t1时刻上升至高为h处,在t2时刻回到高为h的位置,重力加速度为g,则高度h为(  )
A.$\frac{1}{8}$g(t2-t12B.$\frac{1}{2}$gt${\;}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$gt${\;}_{1}^{2}$
C.$\frac{1}{2}$gt12+$\frac{1}{2}$gt1t2D.缺少条件,无法计算

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.如图所示,空间有两个等量的异种电荷M、N固定在水平面上,虚线POQ为MN的中垂线,一负的试探电荷仅在电场力的作用下以某一初速度从P点运动到Q点其轨迹为图中的实线,轨迹与MN的连线交于A点.则下列说法正确的是(  )
A.电荷M带负电
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时,(  )
A.两球的速度大小相等
B.两球的机械能大小始终相等
C.两球对碗底的压力大小不相等
D.小球下滑的过程中重力的功率一直增大

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