如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h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是由点电荷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电场强度处处为零,则在z轴上z=处的电场强度大小为 A.k B.k C.k D.k 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h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是由点电荷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电场强度处处为零,则在z轴上z=处的电场强度大小为(k为静电力常量)(　　)

A.k B.k C.k D.k

D解析:设点电荷为正电荷(不影响结果),则导体表面的感应电荷为负电荷.如图,设所求点为A点距O点为,取其关于xOy平面的对称点为B,点电荷在A、B两点的场强大小分别为E₁、E₂,感应电荷在A、B两点的电场强度的大小分别为E_A、E_B.静电平衡时,B点的合场强为零,E_B=E₂==,由对称性,E_A=E_B=,故A点场强为E=E_A+E₁=+=.故选项D正确.

练习册系列答案

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在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以3m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以2m/s速度向前滑行，方向与冰壶甲碰前运动方向相同，则碰后瞬间冰壶甲的速度大小为 ▲　，该碰撞是 ▲ 　（选填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。

如图，在直角坐标系的第Ⅰ象限和第象Ⅲ限存在着电场强度均为E的匀强电场，其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向，第Ⅲ象限电场沿y轴负方向．在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里．有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限，第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°，第一次进入第Ⅰ象限时，与y轴夹角也是45°，经过一段时间电子又回到了P点，进行周期性运动．已知电子的电荷量为e，质量为m，不考虑重力和空气阻力．求：

(1)P点距原点O的距离；

(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间．

某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．

（1）该单摆在摆动过程中的周期为__________________；

（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= ______________________

（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的

A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了

B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间

C．以摆线长作为摆长来计算

D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算

用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上,小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环.当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是(　　)

A.摩擦使笔套带电

B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷

C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受电场力的合力大于圆环的重力

D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和

如图(甲)所示,水平面被竖直线PQ分为左、右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场,右部分粗糙.一质量为m=2 kg,长为L的绝缘体制成的均匀带正电直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为s=3 m,给棒一个水平向左的初速度v₀,并以此时作为计时的起点,棒在最初2 s的运动图像如图(乙)所示.2 s末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电荷量为λ=0.1 C/m,取重力加速度g=10 m/s².求:

(1)直棒的长度;

(2)匀强电场的场强E;

(3)直棒最终停在何处.

如图所示,真空中M、N处放置两等量异种点电荷,a、b、c表示电场中的三条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN.已知一带正电的检验电荷从d点移动到f点时,检验电荷的电势能增加,则以下判断正确的是(　　)

A.M点处放置的是正电荷

B.若将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,则电场力先做正功、后做负功

C.d点的电势高于f点的电势

D.d点的场强与f点的场强完全相同

在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U₀时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU₁,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU₂,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.试求:

(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;

(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;

(3)ΔU₁与ΔU₂之比.

一个小球沿斜面向下运动，用每隔 s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为 s，小球在几个连续相等时间内位移的数据见下表．

x1/cm	x2/cm	x3/cm	x4/cm
8.20	9.30	10.40	11.50

(1)小球在相邻的相等时间内的位移差______(填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质属______直线运动．

(2)计算A点的瞬时速度大小为___m/s，小球运动的加速度大小为___ m/s2。（结果保留三位有效数字）

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