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【題目】在豎直平面內固定一半徑為R=0.3m的金屬細圓環，質量為的金屬小球(視為質點)通過長為L=0.5m的絕緣細線懸掛在圓環的最高點．小球帶電荷量為時，發現小球在垂直圓環平面的對稱軸上某點A處于平衡狀態，如圖所示．已知靜電力常量. 求：

（1）細線的拉力F的大小；

（2）小球所在處的電場強度E的大小？

（3）金屬細圓環不能等效成點電荷來處理，試應用微元法推導圓環帶電量Q表達式？（用字母R、L、k、E表示）

【答案】(1) (2) (3) 或

【解析】由幾何關系：， , ①

（1）對小球受力分析可知： ②

由①②得： ③

（2）由平衡條件可得： ④

由①④得： ⑤

（3）由微元法，無限劃分，設每一極小段圓環帶電量為

則： ⑥

其中：

由①⑥得：

或 ⑦

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學的探索和發現過程中，科學家們運用了許多研究方法，以下關于物理學研究方法的敘述中正確的是:

A. 在不考慮物體本身的大小和形狀時，用質點來替代物體的方法是假設法

B. 引入重心.合力與分力的概念時運用了類比法

C. 根據速度定義式，當時， 就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義式運用了極限思想法

D. 在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，再把各小段位移相加，這里采用了控制變量法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，有一絕緣圓環，圓環上均勻分布著正電荷，圓環平面與豎直平面重合。一光滑細桿沿垂直圓環平面的軸線穿過圓環，細桿上套有一個質量為m=10g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q=5.0×10﹣4C。小球從c點由靜止釋放，其沿細桿由C經B向A運動的v﹣t圖象如圖乙所示.小球運動到B點時，速度圖象的切線斜率最大（圖中標出了該切線）.則下列說法正確的是

A. 在O點右側桿上，B點場強最大，場強大小為E=1.2V/m

B. 由C到A的過程中，小球的電勢能一直減小

C. 由C到A電勢先降低后升高

D. C、B兩點間的電勢差UCB=0.9V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某靜電場中x軸上電場強度E隨x變化的關系圖像如圖所示，設x軸正方向為電場強度的正方向，一帶電量為q的粒子從坐標原點O沿x軸正方向運動，結果了自剛好能運動到x=3x0處，，不計粒子所受重力，已知，則下列說法正確的是

A. 粒子一定帶負電

B. 粒子初動能大小為

C. 粒子沿x軸正方向運動過程中電勢能先增大后減小

D. 粒子沿x軸正方向運動過程中最大動能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)用多用電表的歐姆擋測量一未知電阻的阻值，將選擇開關旋到“×10”擋，測量時指針停在刻度盤附近，為了提高測量的精確度，先將選擇開關旋到________(選填“×1”或“×100”)擋，然后進行了如下操作，這些操作的合理順序是____________。

A.將兩根表筆分別接觸待測電阻的兩端，記下讀數

B.將兩根表筆短接，調節調零電阻，使指針停在0Ω刻度線上

C.將選擇開關旋到“OFF”擋

(2)在（1）所選倍率下，完成相應操作后，測該電阻時表盤指針如圖所示，則該電學元件阻值為____________Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中， 和是完全相同的兩只燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下面說法中正確的是

A. 合上開關S接通電路時， 和同時亮

B. 合上開關S接通電路時， 先亮， 后亮

C. 斷開開關S切斷電路時， 先滅， 后滅

D. 斷開開關S切斷電路時， 先滅， 后滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在半徑為r、電阻為R的圓形導線框內，以直徑為界，左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場，磁感應強度的大小分別為B1、B2．以垂直紙面向外的磁場為正，兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規律分別如圖乙所示．則0～t0時間內，導線框中

A. 感應電流方向為順時針

B. 感應電流方向為逆時針

C. 感應電流大小為

D. 感應電流大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲是遠距離輸電線路的示意圖，乙是發電機輸出電壓隨時間變化的圖像，則（　　 ）

A. 用戶用電器上交流電的頻率是100Hz

B. 發電機輸出交流電的嗲呀有效值是500V

C. 輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數比決定

D. 當用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上的損失的功率減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學為了測量一物體的質量，找到一個力電轉換器，該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數為 k ），如圖18-7-15所示，測量時先調節輸入端的電壓，使轉換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓 U ．現有下列器材：力電轉換器、質量為m 0 的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、開關及導線若干、待測物體（可置于力電轉換器的受壓面上）．請完成對該物體質量的測量．

（1）設計一個電路，要求力電轉換器的輸入電壓可調，并且可使電壓的調節范圍盡可能大，在方框中畫出完成的測量電路．

（2）簡要說明測量步驟，求出比例系數 k ，并測出待測物體質量m．

（3）請設想實驗中可能會出現的一個問題．

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