如圖所示，圖中MN為足夠大的不帶電薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置上放入一個電荷量為+q的點電荷O，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖所示的電場分布．P是金屬板上的一點，P點與點電荷O之間的距離為r，幾位同學(xué)想求出P點的電場強度大小，經(jīng)過仔細(xì)研究，他們分別對P點的電場強度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是（　�。�
分析：巧用類比進(jìn)行知識的遷移，根據(jù)等量異號電荷的電場分布特點和場強的疊加可知各點的場強大�。�
解答：解：查閱資料知道：圖所示的電場分布與等量異種電荷電場分布的一半是一樣的．
根據(jù)P點的電場線方向可以得P點的電場強度方向是垂直于金屬板向左，
P點與點電荷O之間的距離為r，
根據(jù)點電荷的場強公式E=
kQ
r2
得，一個電荷+q在P點的場強為E1=
kq
r2

電場是由兩異號點電荷分別產(chǎn)生的場強疊加產(chǎn)生的，如圖所示：
據(jù)幾何關(guān)系知：cosθ=
d
r

所以P點的合場強為E=2E1cosθ=
2kqd
r3
，故ABD錯誤，C正確．

                                                                       
故選：C．
點評：能熟練掌握常見電場的電場線分布及等勢面的分布，同時注意等量異號電荷形成電場的對稱性；巧用類比進(jìn)行知識的遷移是解決本題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，PQMN與CDEF為兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L．PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導(dǎo)軌；QM、DE為足夠長的水平導(dǎo)軌．導(dǎo)軌的水平部分QM和DE處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B．a(chǎn)、b為材料相同、長都為L的導(dǎo)體棒，跨接在導(dǎo)軌上．已知a棒的質(zhì)量為m、電阻為R，a棒的橫截面是b的3倍．金屬棒a和b都從距水平面高度為h的弧形導(dǎo)軌上由靜止釋放，分別通過DQ、EM同時進(jìn)入勻強磁場中，a、b棒在水平導(dǎo)軌上運動時不會相碰．若金屬棒a、b與導(dǎo)軌接觸良好，且不計導(dǎo)軌的電阻和棒與導(dǎo)軌的摩擦．
（1）金屬棒a、b剛進(jìn)入磁場時，回路中感應(yīng)電流的方向如何？
（2）通過分析計算說明，從金屬棒a、b進(jìn)入磁場至某金屬第一次離開磁場的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（25分）磁懸浮列車是一種高速運載工具。它具有兩個重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導(dǎo)電磁鐵提供）使車體在導(dǎo)軌上懸浮起來與軌道脫離接觸。另一是驅(qū)動系統(tǒng)，在沿軌道上安裝的三相繞組（線圈）中，通上三相交流電，產(chǎn)生隨時間、空間作周期性變化的磁場，磁場與固連在車體下端的感應(yīng)金屬板相互作用，使車體獲得牽引力。

    為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由，我們求解下面的問題。

設(shè)有一與軌道平面垂直的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t和空間位置x變化規(guī)律為

式中、、均為已知常量，坐標(biāo)軸x與軌道平行。在任一時刻t，軌道平面上磁場沿x方向的分布是不均勻的，如圖所示。圖中Oxy平面代表軌道平面，“×”表示磁場的方向垂直O(jiān)xy平面指向紙里，“? ”表示磁場的方向垂直O(jiān)xy平面指向紙外。規(guī)定指向紙外時B取正值�！啊痢焙汀�? ”的疏密程度表示沿著x軸B的大小分布。一與軌道平面平行的具有一定質(zhì)量的金屬矩形框MNPQ處在該磁場中，已知與軌道垂直的金屬框邊MN的長度為，與軌道平行的金屬框邊MQ的長度為d，金屬框的電阻為R，不計金屬框的電感。

1．試求在時刻t，當(dāng)金屬框的MN邊位于x處時磁場作用于金屬框的安培力，設(shè)此時刻金屬框沿x軸正方向移動的速度為。

2.試討論安培力的大小與金屬框幾何尺寸的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，PQMN與CDEF為兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L。PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導(dǎo)軌；QM、DE為足夠長的水平導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的水平部分QM和DE處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。a、b為材料相同、長都為L的導(dǎo)體棒，跨接在導(dǎo)軌上。已知a棒的質(zhì)量為m、電阻為R，a棒的橫截面是b的3倍。金屬棒a和b都從距水平面高度為h的弧形導(dǎo)軌上由靜止釋放，分別通過DQ、EM同時進(jìn)入勻強磁場中，a、b棒在水平導(dǎo)軌上運動時不會相碰。若金屬棒a、b與導(dǎo)軌接觸良好，且不計導(dǎo)軌的電阻和棒與導(dǎo)軌的摩擦。

（1）金屬棒a、b剛進(jìn)入磁場時，回路中感應(yīng)電流的方向如何？

（2）通過分析計算說明，從金屬棒a、b進(jìn)入磁場至某金屬第一次離開磁場的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：2015屆山東省淄博市高二上期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（15分）．如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系，在第一象限內(nèi)從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場，MN為電場的理想邊界，場強大小為E1  ，ON=d 。在第二象限內(nèi)充滿一個沿x軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小為E2。電子從y軸上的A點以初速度沿x軸負(fù)方向射入第二象限區(qū)域，它到達(dá)的最右端為圖中的B點，之后返回第一象限，且從MN上的P點離開。已知A點坐標(biāo)為（0，h）．電子的電量為e，質(zhì)量為m，電子的重力忽略不計，求：

（1）電子從A點到B點所用的時間

（2）P點的坐標(biāo)；

（3）電子經(jīng)過x軸時離坐標(biāo)原點O的距離．

 

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