题目内容
【题目】经过理论推理可知,两个大小不能忽略的带点均匀的半球面,相互作用力产生的压强为P=Eσ,其中E为场强,σ为单位面积上的电荷量,已知半径分别为R和r的带电均匀的半球,其带电量分别为Q和q,两半球的球心及最大横截面重合,两个半球之间的作用力大小为 ( )
A.B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
ABCD.如图(1)所示,表示两个带同种电荷两半球受力方向,如果对大半球补加半径为R的带电量为Q右半球,如图(2)所示,那么小半球所受力将变为零,因为带电球体内场强为零,由此可见,大球左、右两部分对小球的作用力大小相等,方向相反.
现在对小半球补加半径为r的带电量为q左半球,如图(3)所示,那么小半球左右两部分对大半球的作用力大小相等,方向相同。于是小球对大半球的作用力大小为2F,小球的电场在大半球表面处的场强(如图4所示)大小为
大半球表面上单位面积上的电荷量
大半球所受合力的大小等于大半球的平面上的电场力的大小,即
由于F合=2F,于是所求力的大小为
故D正确ABC错误。
故选D。
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【题目】小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大,实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。
实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,…。然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,…。
(1)有以下两电流表,实验电路中应选用________。
A.量程0~100 mA,内阻约2 Ω
B.量程0~0.6 A,内阻可忽略
(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________。
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表
温度t(℃) | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
阻值R(Ω) | 9.6 | 10.4 | 11.1 | 12.1 | 12.8 |
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线。
由图线求得R随t的变化关系为R=________Ω。