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如圖10所示，一個(gè)半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有＋Q的電荷，另一個(gè)電荷量為＋q的電荷放在球心O上，由于對(duì)稱性，點(diǎn)電荷受力為0.現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r()的一個(gè)小圓孔，則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受的力的大小為_(kāi)_______(已知靜電力恒量為k)，方向________．

 

【答案】

，指向小孔

【解析】

試題分析：球殼完整時(shí)，由對(duì)稱性得球心上的點(diǎn)電荷受力為0，可知挖去的小孔和剩下的部分對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力大小相等，方向相反，故要計(jì)算剩下部分對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力，只要求出挖去的小圓孔對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力即可，由于，故小圓孔可以看做點(diǎn)電荷，這樣可由庫(kù)侖定律計(jì)算.由庫(kù)侖定律有，其中，得出，指向小孔.

考點(diǎn)：考查了庫(kù)倫定律的應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是知道球殼完整時(shí)，由對(duì)稱性得球心上的點(diǎn)電荷受力為0，可知挖去的小孔和剩下的部分對(duì)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的力大小相等，方向相反，

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某同學(xué)要測(cè)量一導(dǎo)體的電阻Rx．

（1）他先用多用電表粗測(cè)其電阻．用已經(jīng)調(diào)零且選擇開(kāi)關(guān)指向電阻擋“×100”擋位的多用電表測(cè)量，其表盤(pán)及指針?biāo)肝恢萌鐖D甲所示，要能比較準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，應(yīng)將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的
×10
×10
擋位，調(diào)到正確擋位后重新調(diào)零，再次測(cè)量此電阻，其表盤(pán)及指針?biāo)肝恢萌鐖D乙所示，則該電阻約為
220
220
Ω．
（2）該同學(xué)想用“伏安法”更精確地測(cè)量該導(dǎo)體的電阻Rx，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：
A．待測(cè)電阻Rx
B．電流表A1（量程0～50mA，內(nèi)阻約為50Ω）
C．電流表A2（量程0～5mA，內(nèi)阻約為30Ω）
D．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）
E．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約為50kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍為0～20Ω，允許通過(guò)的大電流為2.0A）
G．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)）
H．定值電阻R2=50Ω
I．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干．則：
①為了使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求電表的指針的偏轉(zhuǎn)幅 度達(dá)到半偏以上，并要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，則電流表應(yīng)選擇
B
B
，電壓表應(yīng)選擇
D
D
（選填器材前的字母代號(hào)）．
②將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路畫(huà)如圖丙，在虛線框內(nèi)．
③使用設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行測(cè)量，若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，那么，待測(cè)電阻的阻值Rx=
U
I-
U
R2
U
I-
U
R2
（用已知物理量和測(cè)量的物理量的字母符號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）用如圖1所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點(diǎn)到A球球心的距離為L(zhǎng)，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為α，A球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫(xiě)紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)．

①圖中S應(yīng)是B球初始位置到
落點(diǎn)
落點(diǎn)
的水平距離．
②為了驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，應(yīng)測(cè)得的物理量有S和
mA、mB、α、β、H、L
mA、mB、α、β、H、L
．（用字母表示）
③用測(cè)得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動(dòng)量PA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
．PA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
．PB=0.PB′=
mBs
g
2H
mBs
g
2H
．（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）
（2）在電流表擴(kuò)大量程的實(shí)驗(yàn)中，要將量程為200 μA的電流表G改裝成量程為0.2A的電流表，需先用如圖2所示的電路即“半偏法”測(cè)出此電流表的內(nèi)電阻Rg．
①在測(cè)量Rg的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器有如下的規(guī)格供選擇：A．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω）  B．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～1500Ω）為了便于實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié)操作，減小誤差，滑動(dòng)變阻器R滑應(yīng)選用
A
A
．（填入選用器材的字母代號(hào)）
②當(dāng)電阻箱的阻值為R1時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P的位置，使電流表G滿偏；保持滑動(dòng)頭P的位置不動(dòng)，調(diào)整電阻箱接入電路的阻值，當(dāng)電阻箱的阻值為R2時(shí)，電流表G恰好半偏．則電流表G的內(nèi)電阻Rg=
R2-2R1
R2-2R1
．
③若測(cè)得Rg=500Ω，為完成上述改裝，需要用一個(gè)約為
0.5
0.5
Ω的電阻與電流表并聯(lián)．
④用改裝成的電流表，按圖3所示的電路測(cè)量未知電阻Rx．若測(cè)量未知電阻Rx時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.2V，而改裝后的電流表的表頭（刻度盤(pán)仍為原電流表的刻度）示數(shù)如圖4所示，那么Rx的測(cè)量值為
10
10
Ω
⑤如果測(cè)量與操作均正確，那么Rx的測(cè)量值將
小于
小于
（選填“大于”或“小于”）Rx的真實(shí)值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2007?浙江）（1）用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號(hào)．把該信號(hào)接入示波器Y輸入．
①當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖1所示的波形時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)
豎直位移（或↑↓）
豎直位移（或↑↓）
鈕．如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)
衰減（或衰減調(diào)節(jié)）
衰減（或衰減調(diào)節(jié)）
鈕或
y增益
y增益
鈕，或這兩個(gè)鈕配合使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)．
②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，應(yīng)將
掃描范圍
掃描范圍
鈕置于
1k擋位
1k擋位
位置，然后調(diào)節(jié)
掃描微調(diào)
掃描微調(diào)
鈕．
（2）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=
|ν2-ν1|
ν20-ν10
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體
的速度，v1和v2分別是碰撞后物體的速度．彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1，非彈性碰撞的e＜1．某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)力守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示）驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，并記下重錘線所指的位置O．
第一步，不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點(diǎn)，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后小球落點(diǎn)的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度．
上述實(shí)驗(yàn)中，
①P點(diǎn)是
在實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)的
在實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)的
平均位置，M點(diǎn)是
小球1與小球2碰后小球1落點(diǎn)的
小球1與小球2碰后小球1落點(diǎn)的
平均位置，N點(diǎn)是
小球2落點(diǎn)的
小球2落點(diǎn)的
平均位置．
②請(qǐng)寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)的原理
小球從槽口C飛出后作平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，假設(shè)為 t，則有op=v10t，OM=v1t，ON=v2t
，小球2碰撞前靜止，即v20=0
小球從槽口C飛出后作平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，假設(shè)為 t，則有op=v10t，OM=v1t，ON=v2t
，小球2碰撞前靜止，即v20=0
，寫(xiě)出用測(cè)量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式
e=
v2-v1
v10-v20
=
ON-OM
OP-0
=
ON-OM
OP
e=
v2-v1
v10-v20
=
ON-OM
OP-0
=
ON-OM
OP
．
③三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)系？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

選做題：請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．
A．（選修模塊33）
（1）下列說(shuō)法正確的是
 
．
A．當(dāng)兩個(gè)分子間的分子勢(shì)能增大時(shí)，分子間作用力一定減小
B．大量分子的集體行為是不規(guī)則的，帶有偶然性
C．晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化
D．人類(lèi)利用能源時(shí)，是將高品質(zhì)的能量釋放出來(lái)并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能
（2）一定質(zhì)量的理想氣體，體積由V1壓縮至V2，第一次是經(jīng)過(guò)一個(gè)等溫過(guò)程，最終氣體壓強(qiáng)是p1、氣體內(nèi)能是E1；第二次是經(jīng)過(guò)一個(gè)等壓過(guò)程，最終氣體壓強(qiáng)是p2、氣體內(nèi)能是E2；則p1
 
p2，E1
 
E2．（填“＞”“=”或“＜”）
（3）當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開(kāi)，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)裝有約2cm深水的淺盤(pán)，一支滴管，一個(gè)量筒．現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤(pán)，待油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖甲所示．（已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為S，不足半個(gè)舍去）則油膜面積為
 
．
②求出估算油酸分子直徑的表達(dá)式．
B．（選修模塊34）
（1）下列說(shuō)法正確的是
 
．
A．測(cè)定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對(duì)比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度
B．無(wú)線電波沒(méi)有偏振現(xiàn)象
C．紅外線比無(wú)線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象
D．在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
（2）在“研究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，擺的振幅不要太大，擺線要細(xì)些、伸縮性要小，線的長(zhǎng)度要盡量
 
（填“長(zhǎng)些”或“短些”）．懸點(diǎn)要固定，擺長(zhǎng)是懸點(diǎn)到
 
的距離．
（3）如圖乙，為一圓柱中空玻璃管，管內(nèi)徑為R1，外徑為R2，R2=2R1．一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管，為保證在內(nèi)壁處光不會(huì)進(jìn)入中空部分，問(wèn)入射角i應(yīng)滿足什么條件？
C．（選修模塊35）
（1）存在下列事實(shí)：①一對(duì)高能的γ光子相遇時(shí)可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；②一個(gè)孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；③一個(gè)高能的γ光子經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)可能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子；④原子核發(fā)生變化時(shí)，只發(fā)射一些特定頻率的γ光子．關(guān)于上述事實(shí)下列說(shuō)法正確的是（電子質(zhì)量me，光在真空中速度為c，普朗克常量為h）
 
．
A．事實(shí)①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生
B．事實(shí)②說(shuō)明，動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律
C．事實(shí)③中，由于外界重核的參與，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν≥
mec2
h

D．事實(shí)④中表明，原子核的能級(jí)也是不連續(xù)的
（2）
 
232
90
Th本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成
 
233
90
Th，然后經(jīng)過(guò)
 
次
 
衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?span id="o5xtdcw" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
 
233
92
U．
（3）如圖丙為通過(guò)某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系，當(dāng)用光子能量為4.5eV的藍(lán)光照射光電管的陰極K時(shí)，對(duì)應(yīng)圖線與橫軸的交點(diǎn)U1=-2.37V．（普朗克常量h=6.63×10-34 J?s，電子電量e=1.6×10-19 C）（以下計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 
①求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率．
②當(dāng)用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時(shí)，測(cè)得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)．精英家教網(wǎng)

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