题目内容
【题目】如图所示,xoy平面是无穷大导体的表面,该导体充满的空间,的空间为真空,将电荷量为q的点电荷置于z轴上处,则在xoy平面上会产生感应电荷,空间任意一点处的电场皆由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的,已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上处的场强大小为(k为静电力常量)( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
在z轴上-处,合场强为零,该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和;q在处产生的场强为:;由于导体远端离-处很远,影响可以忽略不计,故导体在-处产生场强近似等于近端在-处产生的场强;-处场强为:0=E1+E2,故E2=E1=;根据对称性,导体近端在处产生的场强为E2=;电荷q在处产生的场强为:;故处的合场强为:,故选A。
【题目】某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度 H(h为单位长度) | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
水平位移 x/cm | 5.5 | 9.1 | 11.7 | 14.2 | 15.9 | 17.6 | 19.0 | 20.6 | 21.7 |
(1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是______________________;
(2)以H为横坐标,以__________为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示;由第(1)、(2)问,可以得出结论:在实验误差允许的范围内,小球运动到斜槽底端的过程中,合外力对小球所做的功等于动能变化量。
(3)受该实验方案的启发,某同学改用图丙的装置实验。他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d,他以H为横坐标,以________为纵坐标,描点作图,使之仍为一条倾斜的直线,也达到了同样的目的。