题目内容

【题目】某兴趣学习小组的同学深入学习了静电场中关于电势的知识：若取无穷远处电势为零，在一带电荷量为+q的点电荷的电场中，与点电荷相距r处的电势为φ＝k；如果某点处在多个点电荷所形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。

如图所示，AB是均匀带电的细棒，所带电荷量为＋Q。C为AB棒附近的一点，CB垂直于AB。若取无穷远处电势为零，AB棒上的电荷所形成的电场中，C点的电势为φ0，φ0可以等效成AB棒上某点P处、电荷量为＋Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。该小组的同学将AB棒均分成两段，利用对称性，求得AC连线中点D处的电势为

A．φ0 B．φ0 C．φ0 D．2φ0

【答案】D

【解析】

试题分析：假设AB细棒右侧有一根与AB完全相同的细棒EF，所带电荷量也为＋Q，利用对称性可知，带电细棒EF在C点的电势也为φ0。因为电势是标量，所以C点总的电势为2φ0。也就是，带电量为 +2Q 的AF细棒，在其中点上方h 处的电势为2φ0。与点电荷所形成的电势类比，根据φ＝k，那么带电量为 +Q 的AB细棒，在其中点上方h/2 处的电势也为2φ0。所以本题D选项是正确的。

练习册系列答案
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A．小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变

B．小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变

C．小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小

D．小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小

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（3）由于光压的存在，科学家们设想在太空中利用太阳帆船进行星际旅行——利用太空中阻力很小的特点，制作一个面积足够大的帆接收太阳光，利用光压推动太阳帆船前进，进行星际旅行．假设在太空中某位置，太阳光在单位时间内、垂直通过单位面积的能量为E0，太阳光波长的均值为λ，光速为c，太空帆的面积为A，太空船的总质量为M，光子照射到太阳帆上的反射率为百分之百，求太阳光的光压作用在太空船上产生的最大加速度是多少？

根据上述对太空帆船的了解及所学过的知识，你简单地说明一下，太空帆船设想的可能性及困难（至少两条）．

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（1）甲同学选用图1所示的电路图测量该电池的电动势和内阻．在他测量与计算无误的情况下，他所得到的电源电动势E的测量值比真实值偏小．E的测量值比真实值偏小的原因可能是 （选填选项前的字母）造成的．

A．电压表的分流 B．电流表的分压

（2）乙同学选用图2所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R0，根据实验电路图连接好电路闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，并作记录．根据多组实验数据绘出如图3所示的图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E= ，内阻的测量值r= ；

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实验次数

极板材质

介质材料

正对面积


S




①

铜

橡胶

680pF

530pF

380pF

230pF

②

铁

橡胶

660pF

520pF

380pF

240pF

③

铝

亚克力板

330pF

280p

230pF

160pF

A. 通过①和②数据，可知极板材料不影响平行板电容器的电容

B. 通过①和③数据，可知极板材料和介质材料都影响平行板电容器的电容

C. 通过②和③数据，可知介质材料影响平行板电容器的电容

D. 通过①、②和③数据，可知极板的不同正对面积影响平行板电容器的电容

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