题目内容
16.如图所示,水平面内的正方形ABCD的边长为a,其四个顶点上各有一电荷量为Q的正电荷,P点在正方形中心点O的正上方,距O点高$\frac{\sqrt{2}}{2}$a,则P点处电场强度大小为( )A. | $\frac{2\sqrt{2}kQ}{{a}^{2}}$ | B. | $\frac{\sqrt{2}kQ}{{a}^{2}}$ | C. | $\frac{2kQ}{{a}^{2}}$ | D. | $\frac{4kQ}{{a}^{2}}$ |
分析 根据点电荷产生的电场特点和矢量合成法则进行分析,结合对称性分析即可.
解答 解:由于各点的电荷的电量都是Q,在它们的连线的中垂线上,A与C点的电场强度的矢量和方向向上,B与D点的电场强度的矢量和也向上,所以总矢量和的方向向上;
由几何关系可知,ABCD各点到O点的距离:$x=\frac{\sqrt{2}}{2}a$
所以AP、BP、CP、DP各线与竖直方向之间的夹角都是45°.P点到ABCD各点的距离:L=$\sqrt{{x}^{2}+{h}^{2}}=a$
各点电荷在P点产生的电场强度:$E=\frac{kQ}{{L}^{2}}=\frac{kQ}{{a}^{2}}$
各点电荷在竖直方向的分量:${E}_{y}=Ecos45°=\frac{kQ}{{a}^{2}}•\frac{\sqrt{2}}{2}$
所以P点的合场强:${E}_{P}=4{E}_{y}=\frac{2kQ}{{a}^{2}}$选项C正确,ABD错误.
故选:C
点评 本题以点电荷形成电场为背景,考查电场强度的叠加,关键要熟悉等量同种电荷电场分布情况,根据对称性进行分析.
练习册系列答案
相关题目
6.如图所示,人重Mg=600 N,木板重mg=400N,人与木板、木板与地面间动摩擦因数皆为0.2,现在人用水平力F拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )
A. | 人受到的摩擦力是120 N | B. | 人拉绳的力是100 N | ||
C. | 人的脚给木板的摩擦力向左 | D. | 木板给地面的摩擦力向左 |
7.利用如图1所示装置可以研究伽利略所描述的斜面实验,在靠近斜面底端处安装有一个光电门固定不动,当一带有挡光片的滑块从斜面某位置由静止开始下滑,开始下滑时滑块到光电门的距离记为S,按要求完成填空:
(1)已知挡光片的宽度为d,光电门自动记录下了挡光片挡光的时间为△t,则滑块在光电门处的瞬时速度可以表示为v=$\frac{d}{△t}$
(2)改变滑块到光电门的距离S,多次进行实验,测得多组数据,现将S、v、v2列表如下,
根据上表数据,以v2为纵轴,以S为横轴,请在图2中描点作图
(3)根据图象,可以判断滑块是做匀变速直线运动,加速度大小a=5.00(保留三位有效数字)
(1)已知挡光片的宽度为d,光电门自动记录下了挡光片挡光的时间为△t,则滑块在光电门处的瞬时速度可以表示为v=$\frac{d}{△t}$
(2)改变滑块到光电门的距离S,多次进行实验,测得多组数据,现将S、v、v2列表如下,
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
距离S/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
v/(m/s) | 1.00 | 1.42 | 1.73 | 2.01 | 2.32 | 2.44 |
v2/(m/s)2 | 1.00 | 2.02 | 2.99 | 4.04 | 5.38 | 5.95 |
(3)根据图象,可以判断滑块是做匀变速直线运动,加速度大小a=5.00(保留三位有效数字)
1.如图所示,物体A的重力为30N,两轻绳均竖直,不计绳与滑轮间的摩擦,整个装置保持静止,物体B对地面的压力为10N,则物体B的重力GB和绳的张力F为( )
A. | GB=40 N F=10N | B. | GB=30N F=30N | C. | GB=40N F=30N | D. | GB=10N F=10N |
8.如图所示,光滑半球固定在水平面上,O为球心,重力为G的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN,到下列关系正确的是( )
A. | F一定大于G | B. | F和FN的大小有可能相等 | ||
C. | F与G大小之和等于FN | D. | F与G的合力方向沿PO连线指向O点 |