如圖13-11-1所示，將金屬絲AB彎成半徑r=1 m的圓弧，但在A、B之間留出寬度為d=2 cm、相對(duì)來說很小的間隙.將電荷量Q=3.13×10-9C的正電荷均勻分布在金屬絲上.求圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度.

圖13-11-1

   

解析：將圓環(huán)的缺口補(bǔ)上，并且它的電荷密度與缺了口的環(huán)體原有電荷密度一樣，這樣就形成了一個(gè)電荷均勻分布的完整帶電環(huán)，環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分可看成兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)電荷，它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在圓心O處疊加后場(chǎng)強(qiáng)為零.根據(jù)對(duì)稱性可知，帶電圓環(huán)在圓心O處的總場(chǎng)強(qiáng)E=0.

    設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為δ,δ=Q/(2πr-d)，則補(bǔ)上的金屬小段所帶的電荷量Q′=δd，它在O處的場(chǎng)強(qiáng)為:E1=N/C.

    設(shè)待求的場(chǎng)強(qiáng)為E2，由E1+E2=0可得

    E2=-E1=-9×10-2 N/C.

    負(fù)號(hào)表示E2與E1方向相反，即E2的方向向左，指向缺口.

    答案：9×10-2 N/C，方向指向缺口

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13-11-8所示，在x＞0的空間中，存在沿x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E；在x＜0的空間中，存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小也為E．一電子(-e,m)在x=d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)電子重力．求：

圖13-11-8

    (1)電子的x方向分運(yùn)動(dòng)的周期；

    (2)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中，任意兩個(gè)交點(diǎn)間的距離．

   

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15-11-3所示，當(dāng)給圓環(huán)中通電時(shí)，與其共面且在正下方的小磁針S極轉(zhuǎn)向讀者.則圓環(huán)中的電流方向是_________(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)，圓環(huán)中小磁針的________極轉(zhuǎn)向讀者.

圖15-1-13

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科目：高中物理 來源： 題型：

交流發(fā)電機(jī)的原理如圖13-11甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，已知線圈的電阻為R=2.0 Ω，求:

圖13-11

(1)通過線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值是多少？

(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是多少？

(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少？

(4)保持線圈勻速運(yùn)動(dòng)，1 min內(nèi)外界對(duì)線圈做的功是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

.如圖13-11所示，ABCD是折射率n=1.5，截面為矩形的均勻玻璃磚，一束平行光從空氣入射到AB面上然后折射向BC面時(shí)，那么：（1）若AB面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，要使所有入射光都能折射到BC面時(shí)，BC面最少應(yīng)是多少？（2）這些折射光線能否從BC面射出？如果不能從BC面射出，需改變什么條件才能使折射光線從BC面射出？

圖13-11

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