题目内容
【题目】如图所示，将一个半径为
的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧与球心等高处放置一个电荷量为
的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为．由于静电感应在金属球上产生感应电荷．设静电力常量为
．则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（ ）
A. 电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的
B. 感应电荷在金属球球心处激发的电场场强
，方向向左
C. 感应电荷全部分布在金属球的表面上
D. 金属球右侧表面的电势高于左侧表面
【答案】AC
【解析】A、电荷
与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，电荷不再会移动，处于静电平衡状态，故A正确；
B、感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，即为
，故B错误；
C、由于金属球感应电荷产生的电场导致内部电荷分布在金属球的表面上，故C正确；
D、静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，故D错误；
故选AC。
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【题目】一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．
（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式： Ep= ．
（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：
弹簧的压缩量x （cm） | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小钢球飞行的水平距离s （cm） | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.49 | 3.01 | 3.50 |
根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为