20.如圖所示,以O(shè)為圓心的圓周上有六個等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f,帶等量電荷量的正、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、d兩點(diǎn)時,圓心O處的電場強(qiáng)度大小為E.現(xiàn)改變a點(diǎn)處點(diǎn)電荷的位置,使O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度改變,下列敘述正確的是( 。
A.移到c點(diǎn),O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小不變,方向由O指向e
B.移至b點(diǎn),O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小減半,方向由O指向c
C.移至e點(diǎn),O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小減半,方向由O指向c
D.移至f點(diǎn),O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小不變,方向由O指向e

分析 根據(jù)點(diǎn)電荷在0處電場強(qiáng)度的疊加,滿足矢量合成的原理從而求出兩個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小,然后結(jié)合題目的要求,將負(fù)電荷的位置變化后,再由庫侖定律和平行四邊形定則合成即可.

解答 解:A、由題意可知,等量正、負(fù)點(diǎn)電荷在O處的電場強(qiáng)度大小均為$\frac{1}{2}$E,方向水平向右.當(dāng)移至C處,兩點(diǎn)電荷在該處的電場強(qiáng)度方向夾角為120°,則O處的合電場強(qiáng)度大小為$\frac{1}{2}$E,方向:沿oe方向,故A錯誤;
B、同理,當(dāng)移至b處,兩點(diǎn)電荷在該處的電場強(qiáng)度方向夾角為60°,O處的合電場強(qiáng)度大小$\frac{\sqrt{3}}{2}$E,方向沿eod的角平分線,故B錯誤;
C、同理,當(dāng)移至e處,兩點(diǎn)電荷在該處的電場強(qiáng)度方向夾角為120°,則O處的合電場強(qiáng)度大小為$\frac{1}{2}$E,故C正確;
D、同理,當(dāng)移至f處,兩點(diǎn)電荷在該處的電場強(qiáng)度方向夾角為60°,O處的合電場強(qiáng)度大小$\frac{\sqrt{3}}{2}$E,方向沿oe,故D錯誤;
故選:C.

點(diǎn)評 該題考查點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的疊加,掌握庫侖定律,理解電場強(qiáng)度的大小與方向,特別是負(fù)電荷的場強(qiáng)的方向是結(jié)合矢量疊加原理解答的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=8kg的物體,靜止在水平面,另一端通過光滑小孔吊質(zhì)量m=2kg的物體,M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m,并知M和水平面的最大靜摩擦力為16N.現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動,問角速度ω在什么范圍m會處于靜止?fàn)顟B(tài)?(g取10m/s2,答案化簡到最簡形式,可不開根號)

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11.過山車是游樂場中常見的設(shè)施.下圖是一種過山車的簡易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成,B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點(diǎn),B、C間距與C、D間距相等,半徑R1=2.0m、R2=1.4m.一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12m/s 的初速度沿軌道向右運(yùn)動,A、B間距L1=6.0m.小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,圓形軌道是光滑的.假設(shè)水平軌道足夠長,力加速度g=10m/s2.試求:

(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)時,軌道對小球作用力的大;
(2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道,B、C間距L應(yīng)是多少;
(3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不脫離軌道,在第三個圓形軌道的設(shè)計中,半徑R3應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點(diǎn)與D點(diǎn)的距離.

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8.如圖所示,半徑R=0.5m的$\frac{1}{4}$圓弧接收屏位于電場強(qiáng)度方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中,OB水平,一質(zhì)量為m=10-4kg、帶電荷量為q=8.0×10-5C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點(diǎn)0.3m的A點(diǎn)以初速度v0=3m/s水平射出,粒子重力不計,粒子恰好能垂直打到圓弧曲面上的C點(diǎn)(圖中未畫出),取C點(diǎn)電勢φ=0,則( 。
A.該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=100 V/m
B.粒子在A點(diǎn)的電勢能為8×10-5J
C.粒子到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為5m/s
D.粒子速率為4 m/s時的電勢能為4.5×10-4J

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15.如圖所示,四個電阻均為R,電鍵K閉合時,有一質(zhì)量為m,帶電量大小為q的小球靜止于平行板電容器的中點(diǎn)O,現(xiàn)把電鍵打開,此小球就向平行板電容器的一個極板運(yùn)動,并和此極板碰撞,設(shè)碰撞沒有機(jī)械能損失,但碰撞時小球帶電量發(fā)生變化,碰后帶有和該板同種性質(zhì)的電荷,并恰好能運(yùn)動到平行板電容器的另一個極板,設(shè)兩極板間距為d,電源內(nèi)阻不計,試求:
(1)電源電動勢;
(2)小球和極板碰撞后的帶電量.

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5.圖甲、圖乙分別為兩種電壓的波形,其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化,圖乙所示的電壓是正弦函數(shù)的一部分.下列說法正確的是( 。
A.圖甲、圖乙均表示交流電
B.圖乙所示電壓的有效值為10 V
C.圖乙所示電壓的有效值為20 V
D.圖甲所示電壓瞬時值表達(dá)式為u=20 sin 100πt V

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12.汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車重的0.1倍,g取10m/s2,問:
(1)汽車保持額定功率從靜止起動后能達(dá)到的最大速度是多少?當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時速度是多大?
(2)若汽車保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,這一過程能維持多長時間?此過程中汽車牽引力做功多少?

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9.如圖所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個豎直擋板擋住,力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度a不斷減小的加速直線運(yùn)動,忽略一切摩擦,下列說法正確的是( 。
A.豎直擋板對球的彈力一定減小
B.斜面對球的彈力一定保持不變
C.若加速度足夠大,斜面對球的彈力可能為零
D.若加速度足夠小,豎直擋板對球的彈力可能為零

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10.A、B兩個完全相同,線圈自感系數(shù)為L,線圈電阻R,與電燈電阻相同,則(  )
A.k閉合后,A、B同時亮,且A逐漸變暗,B變亮
B.k閉合后,A先亮
C.穩(wěn)定后斷開k,同時滅
D.穩(wěn)定后斷開k,B立即滅,A閃亮一下滅

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