16.如圖所示,半徑為R的塑料圓環(huán)上均勻分布著電荷量為Q的負(fù)電荷.圓環(huán)左側(cè)有一小缺口,其寬度為d(d<<R),則圓心O處一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力(  )
A.大小為$\frac{kdQq}{2πR}$,方向向左B.大小為$\frac{kdQq}{π{R}^{2}}$,方向向右
C.大小為$\frac{kdQq}{π{R}^{3}}$,方向向左D.大小為$\frac{kdQq}{2π{R}^{3}}$,方向向右

分析 本題采用割補(bǔ)的思想方法求解,先求出整個(gè)大環(huán)在圓心處的電場(chǎng)力,再根據(jù)庫(kù)侖定律,結(jié)合平衡條件,即可求解.

解答 解:將環(huán)補(bǔ)全,即用一小。ǹ梢暈辄c(diǎn)電荷,帶電荷量為-$\frac{Q}{2πR}$d)補(bǔ)在缺口,
由對(duì)稱性可知?dú)埲杯h(huán)對(duì)q的作用力與小弧對(duì)其的作用力平衡.
由庫(kù)侖定律可知小弧對(duì)q的作用力大小為$\frac{kdQq}{2π{R}^{3}}$,方向向左,
由二力平衡可知,故D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題主要采用割補(bǔ)法的思想,掌握庫(kù)侖定律與平衡條件的應(yīng)用,注意方向的正確表達(dá).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在宇宙中有相距較近,質(zhì)量可以相比的兩顆星球,若距離其他星球較遠(yuǎn),可忽略其他星球?qū)λ鼈兊娜f(wàn)有引力,這兩顆星球稱為雙星系統(tǒng).雙星系統(tǒng)在它們相互之間的萬(wàn)有引力作用下,圍繞連線上的某一固定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).關(guān)于質(zhì)量分別為M和m的兩顆星球組成的雙星系統(tǒng),已知其運(yùn)動(dòng)的周期為T,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.它們運(yùn)行的速度大小與質(zhì)量成正比
B.它們運(yùn)行的速度大小與軌道半徑成反比
C.它們運(yùn)行的向心加速度的大小與質(zhì)量成正比
D.它們之間的距離可以表示為$\root{3}{\frac{G(M+m){T}^{2}}{4{π}^{2}}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.據(jù)英國(guó)媒體報(bào)道,英國(guó)正在研制世界上行駛最快的汽車,車長(zhǎng)12.8米、重6.4噸的超級(jí)汽車將能夠以超出射擊出的子彈的速度行駛.它的車輪直徑有900毫米,能夠以極快的速度轉(zhuǎn)動(dòng),所以要以高級(jí)鈦來(lái)制成,從而防止機(jī)械損傷.該車能夠在40秒內(nèi)從靜止加速到1689.7km/h.假設(shè)這種超級(jí)汽車被加速時(shí)的加速度保持不變,則下面說(shuō)法正確的是(  )
A.汽車的加速度最大約為11.7 m/s2
B.加速過(guò)程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力最大約為7.5×104 N
C.汽車以最大速度勻速行駛時(shí),輪上各點(diǎn)相對(duì)軸的角速度約為1.0×103 rad/s
D.汽車以最大速度勻速行駛時(shí),輪上各點(diǎn)相對(duì)地面的速度都相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.圖示為一導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液,其中導(dǎo)電的為+1價(jià)的陽(yáng)離子和-1價(jià)的陰離子,在溶液中取一個(gè)橫截面S,在t s內(nèi)通過(guò)該橫截面的正電荷為n1個(gè),負(fù)電荷為n2個(gè),設(shè)元電荷為e,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.正電荷形成的電流方向?yàn)锳→B,負(fù)電荷形成的電流方向?yàn)锽→A
B.正、負(fù)電荷向相反方向運(yùn)動(dòng)的原因是因?yàn)锳、B板間有從A指向B的電場(chǎng)
C.電流方向?yàn)锳→B,電流大小為I=$\frac{({n}_{1}-{n}_{2})e}{t}$
D.電流方向?yàn)锳→B,電流大小為I=$\frac{({n}_{1}+{n}_{2})e}{t}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.在如圖所示的電路中,E=6V,r=2Ω,R1=18Ω,R2為滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值.
(1)要使變阻器獲得的電功率最大,則R2的取值應(yīng)是多大?這時(shí)R2的功率是多大?
(2)要使R1得到的電功率最大,則R2的取值應(yīng)是多大?R1的最大功率是多大?這時(shí)電源的效率是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,有a、b、c、d四個(gè)離子,它們帶等量同種電荷,質(zhì)量不等,有ma=mb<mc=md,以不等的速度υa<υbc<υd進(jìn)入速度選擇器后,有兩種離子從速度選擇器中射出,進(jìn)入B2磁場(chǎng),由此可判定(  )
A.射向P1的是a離子B.射向P2的是a離子C.射到A1的是c離子D.射到A2的是c離子

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8.由三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2和F3作用在同一個(gè)物體上,它們之間的夾角可以在同一平面內(nèi)任意改變,它們的大小分別取下列四組數(shù)據(jù),其中哪一組不可能使物體平衡( 。
A.15N、25N、35NB.10N、5N、4NC.10N、10N、5ND.10N、20N、25N

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5.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動(dòng)變阻器的總電阻是R1,電阻大小關(guān)系為R1=R2=r,則在滑動(dòng)觸頭從a端移到b端的過(guò)程中,下列描述正確的是( 。
A.電路的總電流先增大后減小
B.電路的路端電壓先增大后減小
C.電源的總功率先增大后減小
D.固定電阻R2上消耗的功率先增大后減小

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6.如圖所示,ABC是豎直放置的四分之一粗糙圓弧軌道,一木塊從A點(diǎn)沿軌道滑下,第一次它從A點(diǎn)以v0=5m/s的初速度滑下,到達(dá)底端C時(shí)速度大小仍為5m/s,第二次它從A點(diǎn)以v0′=7m/s  的初速度滑下,則當(dāng)它滑到C點(diǎn)時(shí)速度大小應(yīng)是( 。
A.大于7m/sB.小于7m/sC.等于7m/sD.無(wú)法確定

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