如圖所示,用金屬絲AB彎成半徑r="l" m的圓弧,但在A、B之間留出寬度為d="2" cm相對(duì)來(lái)說(shuō)很小的間隙.將電量q=3.13×10-9C的正電荷均勻分布金屬絲上,求圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度.
C, 的方向向左,指向缺口。 

中學(xué)物理只講點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)及勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法,一個(gè)不規(guī)則帶電體(如本題的缺口帶電環(huán))所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),沒(méi)有現(xiàn)成公式可用,但可以這樣想: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.至于補(bǔ)上的帶電小段,由題給條件可視作點(diǎn)電荷,它在圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)E1是可求的.若題中待求場(chǎng)強(qiáng)為E2,則由便可求得E2.設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為σ,,則補(bǔ)上的金屬小段帶電量,它在O處的場(chǎng)強(qiáng)為。
設(shè)待求的場(chǎng)強(qiáng)為,由可得, 負(fù)號(hào)表示方向相反,即的方向向左,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(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示的電場(chǎng)是由一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷形成的,實(shí)線為電力線,虛線為以點(diǎn)電荷為圓心的圓,圓上有a、c兩點(diǎn),圓外有b點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.點(diǎn)電荷帶正電
B.a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電
D.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)要強(qiáng)些

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電場(chǎng)線,說(shuō)法正確的(  )
A.電場(chǎng)線是電荷在初速度為0,且只受電場(chǎng)力的條件下運(yùn)動(dòng)的軌跡
B.電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向
C.電沿著電場(chǎng)方向電勢(shì)逐漸降低,場(chǎng)強(qiáng)也逐漸減少
D.電場(chǎng)線是客觀存在的一種特殊物質(zhì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,是電視機(jī)顯像管主聚焦電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布圖,中間一根電場(chǎng)線是直線,電子從O點(diǎn)由靜止開始只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿直線向右為x軸正方向,在此過(guò)程中關(guān)于電子運(yùn)動(dòng)速度v、加速度a隨時(shí)間t的變化,電子的動(dòng)能Ek、運(yùn)動(dòng)徑跡上電勢(shì)φ隨位移x的變化圖線,下列可能正確的是(   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

19世紀(jì)30年代,法拉第提出一種觀點(diǎn),認(rèn)為在電荷周圍存在電場(chǎng),電荷之間通過(guò)電場(chǎng)傳遞相互作用力。如圖所示,對(duì)于電荷A和電荷B之間的電場(chǎng),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.電荷B受電場(chǎng)力的作用,自身也產(chǎn)生電場(chǎng)    
B.撤去電荷B,電荷A激發(fā)的電場(chǎng)就不存在了
C.電場(chǎng)是法拉第假想的,實(shí)際上并不存在
D.空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于A、B兩電荷在該點(diǎn)激發(fā)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零,ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高,則 (    )         

A.q1與q2帶同種電荷   
B.A、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零
C.NC間場(chǎng)強(qiáng)方向向x軸正方向
D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零,ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高,則

A.q1與q2帶同種電荷
B.A、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零
C.NC間場(chǎng)強(qiáng)方向向x軸正方向
D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后 做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩面積較大、正對(duì)著的平行極板A、B水平放置,極板上帶有等量異種電荷。其中A板用絕緣線懸掛,B板固定且接地,P點(diǎn)為兩板的中間位置。下列結(jié)論正確的是

A.若在兩板間加上某種絕緣介質(zhì),A、B兩板所帶電荷量會(huì)增大
B.A、B兩板電荷分別在P點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相同
C.若將A板豎直向上平移一小段距離,兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大
D.若將A板豎直向下平移一小段距離,原P點(diǎn)位置的電勢(shì)將不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E="F/q" 可知,在某不變電場(chǎng)中的同一點(diǎn):
A.電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比,跟q成反比
B.無(wú)論檢驗(yàn)電荷所帶的電量如何變化,F(xiàn)/q始終不變
C.電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)
D一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零

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