题目内容

13.ab是长为L的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,距b端均为$\frac{L}{4}$,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2,则以下说法正确的是(  )
A.两处的电场方向相反,E1<E2B.两处的电场方向相反,E1>E2
C.两处的场强方向相同,E1>E2D.两处的电场方向相同,E1<E2

分析 由于细杆均匀带电,我们取b关于P1的对称点b′,则bb′段在P1点的电场互相抵消,整个杆对于P1点的电场,仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场.而对于P2,是整个杆都对其有作用,所以P2点的场强大.

解答 解:将均匀带电细杆等分为无数段,每段可看作点电荷.设细杆带正电,根据电场的叠加原理,这些点电荷在P1的合场强方向向右,在P2的合场强方向向右,所以两处的电场方向相同.
由于细杆均匀带电,取b点关于P1的对称点b′,则细杆bb′段电荷在P1点产生的电场互相抵消,整个杆在P1点产生的电场,仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场.而对于P2,是整个杆产生电场,而且杆各段在P2点产生的场强方向相同,所以P2点的场强大,即有E1<E2
故选:D

点评 本题的解题关键要掌握电场的叠加原理,采用分割的方法,分段研究电场.因为我们只学过点电荷的电场或者匀强电场,而对于杆产生的电场没有学过,因而需要将杆看成是由若干个点构成,再进行矢量合成.

练习册系列答案
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5.图1为“研究电磁感应现象”的实验装置.

(1)将图1中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将小螺线管迅速插入大螺线管时,灵敏电流计指针将向右偏转一下
②将小螺线管插入大螺线管后,保持滑动变阻器的阻值不变时,灵敏电流计指针将不偏转
③小螺线管插入大螺线管后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针将向左偏转一下
④将小螺线管迅速拔出大螺线管时,灵敏电流计指针将向左偏转一下;(填“向右偏转一下”,“向左偏转一下”,“不偏转”)
(3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果大螺线管两端不接任何元件,则大螺线管电路中将BD
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.虽然无感应电流,但有感应电动势,所以有电磁感应现象
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
(4)如图2所示的A、B分别表示小、大螺线管,若大螺线管中产生顺时针方向的感应电流,可能是因为AC
A.小螺线管通入顺时针方向电流,且正从大螺线管中取出
B.小螺线管通入顺时针方向电流,且将滑动变阻器阻值调小
C.小螺线管通入顺时针方向电流,且其中铁芯正被取出
D.小螺线管通入逆时针方向电流,且正在断开电源.

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