如圖所示，xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿(mǎn)z＜0的空間，z＞0的空間為真空．將電荷為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷．空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的．已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z=處的場(chǎng)強(qiáng)大小為（k為靜電力常量）（　�。�

　

A．

B．

C．

D．


考點(diǎn)：

電場(chǎng)強(qiáng)度．

專(zhuān)題：

壓軸題．

分析：

根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)外兩側(cè)空間產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反；而內(nèi)部一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為q和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的合矢量．

解答：

解：在z軸上﹣處，合場(chǎng)強(qiáng)為零，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為q和導(dǎo)體近端感應(yīng)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和；

q在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：；

由于導(dǎo)體遠(yuǎn)端離﹣處很遠(yuǎn)，影響可以忽略不計(jì)，故導(dǎo)體在﹣處產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)近似等于近端在﹣處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)；

﹣處場(chǎng)強(qiáng)為：0=E1+E2，故；

根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，導(dǎo)體近端在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為；

電荷q在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：；

故處的合場(chǎng)強(qiáng)為：；

故選：D．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查了導(dǎo)體的靜電平衡和場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，要結(jié)合對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行近似運(yùn)算，難題．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在傾角θ=37°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg、長(zhǎng)度L=1.5m的薄平板AB．平板的上表面光滑，其下端B與斜面底端C的距離為10.5m，在平板的上端A處放一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)使平板和滑塊都靜止，之后將它們無(wú)初速釋放．平板與斜面間、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：

（1）滑塊P離開(kāi)平板時(shí)的速度；

（2）平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間與P到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間差．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


有一種地下鐵道，站臺(tái)的路軌建得高些，車(chē)輛進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡，如圖所示．設(shè)坡頂高度為h，坡頂A到坡底B水平間距為L(zhǎng)1，坡底B到出站口 C間距L2．一質(zhì)量為m的機(jī)車(chē)由坡頂A開(kāi)始無(wú)動(dòng)力下滑，到達(dá)坡底B時(shí)，機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，到達(dá)出站口 C時(shí)，速度已達(dá)到正常速度V．若火車(chē)與各處軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)均為u，且忽略機(jī)車(chē)長(zhǎng)度，求：

（1）機(jī)車(chē)到達(dá)斜坡底端B時(shí)的速度大小v1

（2）機(jī)車(chē)到達(dá)出站口時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)做了多少功；

（3）請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明，站臺(tái)軌道比運(yùn)行軌道略高一些的優(yōu)點(diǎn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，a、b是x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，c、d是y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，c、d兩點(diǎn)分別固定一等量異種點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，E為第一象限內(nèi)軌跡上的一點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（　　）

　

A．

c點(diǎn)的電荷帶正電

　

B．

a點(diǎn)電勢(shì)高于E點(diǎn)電勢(shì)

　

C．

E點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿軌跡在該點(diǎn)的切線方向

　

D．

檢驗(yàn)電荷從a到b過(guò)程中，電勢(shì)能先增加后減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖甲所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)加速電壓U1，加速后，在水平方向沿O1O2垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．已知形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的平行板電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng)（不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng)），兩極板間距為d，O1O2為兩極板的中線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離也為L(zhǎng)．求：

（1）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v的大小；

（2）若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間加恒定電壓，電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后正好打中屏上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與極板M在同一水平線上，求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓U2；

（3）若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化，要使電子經(jīng)加速電場(chǎng)后在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后水平擊中A點(diǎn)，試確定偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U0以及周期T分別應(yīng)該滿(mǎn)足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ．實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，則（　　）

　

A．

保持S不變，增大d，則θ變大

B．

保持S不變，增大d，則θ變小

　

C．

保持d不變，增大S，則θ變小

D．

保持d不變，增大S，則θ不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一個(gè)不計(jì)重力的帶正電的粒子電荷量q=10﹣10C，質(zhì)量m=10﹣20kg，沿電場(chǎng)中心線RD垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度υ0=2×106m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)后可進(jìn)入界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域．已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RD與界面PS的交點(diǎn)．求：

（1）粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RD的距離以及速度的大�。�

（2）粒子到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)的距離為多少？

（3）設(shè)O為RD延長(zhǎng)線上的某一點(diǎn)，我們可以在O點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷，使粒子恰好可以繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求在O點(diǎn)固定的負(fù)點(diǎn)電荷的電量為多少？（靜電力常數(shù)k=9.0×109N•m2/C2，保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一長(zhǎng)為6L的輕桿一端連著質(zhì)量為m的小球，另一端固定在鉸鏈O處（輕桿可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)）．一根不可伸長(zhǎng)的輕繩一端系于輕桿的中點(diǎn)，另一端通過(guò)輕小定滑輪連接在質(zhì)量M=12m的小物塊上，物塊放置在傾角θ=30°的斜面上．已知滑輪距地面A點(diǎn)的距離為3L，鉸鏈距離A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦．整個(gè)裝置由圖示位置靜止釋放，當(dāng)輕桿被拉至豎直位置時(shí)，求

（1）小球?qū)p桿在豎直方向的作用力；

（2）輕繩對(duì)輕桿做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，光滑水平桌面上放置一長(zhǎng)木板，長(zhǎng)木板上表面粗糙，上面放置一小鐵塊，現(xiàn)有一水平向右的恒力F作用于鐵塊上，以下判斷正確的是(　　)

A．鐵塊與長(zhǎng)木板都向右運(yùn)動(dòng)，且兩者一定保持相對(duì)靜止

B．若水平恒力F足夠大，鐵塊與長(zhǎng)木板間有可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

C．若兩者保持相對(duì)靜止，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力突然反向，鐵塊與長(zhǎng)木板間有可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D．若兩者保持相對(duì)靜止，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力突然反向，鐵塊與長(zhǎng)木板間仍將保持相對(duì)靜止

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同步練習(xí)冊(cè)答案