20．在真空中有兩個點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為-Q和+Q，它們相距為a，如果在兩個點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O處，有一個半徑為r（2r＜a）的不帶電空心金屬球殼，球心在O處，如圖所示．已知 球心O處的電場強(qiáng)度為零．則金屬球殼上的感應(yīng)電荷在球心O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為（　�。�
A．0B．$\frac{2kQ}{{a}^{2}}$C．$\frac{4kQ}{{a}^{2}}$D．$\frac{8kQ}{{a}^{2}}$

分析 當(dāng)金屬球達(dá)到靜電平衡時，球心O點(diǎn)處合場強(qiáng)為零，即球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小與兩個點(diǎn)電荷A和B在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小相等，方向相反．求出兩個點(diǎn)電荷A和B在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)，再求球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大�。�

解答 解：兩個點(diǎn)電荷A和B在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為：E1=2k$\frac{Q}{（\frac{a}{2}）^{2}}$=$\frac{8kQ}{{a}^{2}}$，方向向右．
根據(jù)靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)可知，球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小與兩個點(diǎn)電荷A和B在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小相等，方向相反，則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為：E2=E1=$\frac{8kQ}{{a}^{2}}$，方向向左．
故選：D

點(diǎn)評 本題考查對靜電平衡導(dǎo)體特點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力，抓住靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)部處處場強(qiáng)為零的特點(diǎn)是解題的關(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：實(shí)驗(yàn)題

10．圖1是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，以下列出了一些實(shí)驗(yàn)步驟：
A．用天平測出重物和夾子的質(zhì)量
B．把打點(diǎn)計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內(nèi)
C．把打點(diǎn)計時器接在交流電源上，電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)
D．將紙帶穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點(diǎn)計時器，處于靜止?fàn)顟B(tài)
E．接通電源，待計時器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶，之后再斷開電源
F．用秒表測出重物下落的時間
G．更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)

（1）對于本實(shí)驗(yàn)，以上不必要的兩個步驟是A和F
圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O為打出的第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出），打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn)．若重物的質(zhì)量為0.5kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=9.8m/s2，由圖2所給的數(shù)據(jù)可算出（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：
①從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量為0.86J．
②打B點(diǎn)時重物的動能為0.81J．
（2）試指出造成第（1）問中①②計算結(jié)果不等的原因是由于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計時器的摩擦阻力做功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．下列說法中正確的是（　�。�
A．氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，電子的動能增加，原子的電勢能減少
B．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定
C．α射線是由原子核內(nèi)放射出的氦核，與β射線和γ射線相比它具有較強(qiáng)的穿透能力
D．放射性元素的半衰期不會隨溫度或壓強(qiáng)的變化而變化
E．康普頓效應(yīng)表面光子不僅具有能量，而且還具有動量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，各帶電粒子均以速度v射入勻強(qiáng)磁場，圖C中v的方向垂直紙面向里，圖D中v的方向垂直紙面向外，則帶電粒子所受洛倫茲力的方向垂直紙面向里的是（　�。�
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，電動玩具小車A從傾角θ=45°的斜面底端以速度v1=$\sqrt{2}$m/s沿斜面向上做勻速運(yùn)動，同時在斜面底端正上方h=6m處，將小球B以初速度v2水平拋出，它們在斜面上恰好相碰（g取10m/s2）．則下列說法正確的是（　　）
A．要使兩車相碰，小球的初速度大小為1m/s
B．兩物體相碰的時間為1.5s
C．兩物體相碰處距斜面底端A點(diǎn)高$\sqrt{2}$m
D．如果增大A、B兩物體的高度，v1不變，則兩物體仍能相碰

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．如下圖，是物體做勻變速直線運(yùn)動得到的一條紙帶，電源頻率為50Hz，從0點(diǎn)開始每5個計時點(diǎn)取一個記數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6，測得S1=5.18cm，S2=4.40cm，S3=3.62cm，S4=2.78cm，S5=2.00cm，s6=1.22cm．

（1）相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s．
（2）物體的加速度大小a=0.8m/s2，方向B→A（填A(yù)→B或B→A）．
（3）打點(diǎn)計時器打記數(shù)點(diǎn)3時，物體的速度大小v3=0.32m/s，方向A→B（同上）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．Maloof Money Cup是全球最大的滑板賽事，于2014年9月在南非舉行．如圖所示，某滑板運(yùn)動員恰好從B點(diǎn)進(jìn)入半徑為2m的$\frac{1}{4}$圓弧軌道，該圓弧軌道在C點(diǎn)與水平軌道相接，運(yùn)動員滑到C點(diǎn)時的速度大小為10m/s，求他到達(dá)C點(diǎn)前、后的瞬時加速度（不計各種阻力）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖所示，在一根不能伸長的輕繩上，穿一個質(zhì)量為m=1.4kg的光滑小圓環(huán)C，然后把繩的兩端固定在豎直軸上，繩的A、B端在豎直軸上的距離為0.7m．轉(zhuǎn)動豎直軸帶動C環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，穩(wěn)定時輕繩的AB、AC部分與豎直軸分別成370和530，求：
（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）小圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角速度；
（2）繩的拉力．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．關(guān)于等勢面的說法，正確的說法是（　�。�
A．電荷在等勢面上移動時不受靜電場力作用，所以靜電場力不做功
B．等勢面一定跟電場線垂直
C．等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小處處相等
D．兩數(shù)值不等的等勢面可以相交

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案