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题目
题型:上海专项题难度:来源:
如图,一质量不计,可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内,筒的侧壁为绝缘体,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积S=2cm2。闭合电键前,DM间距l1=5μm,闭合电键后,活塞D与下底M分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场(D与M间的电场为各自产生的电场的叠加)。在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后,DM间距l2=4μm,此时安培表读数为0.75A,伏特表读数为2V。
(1)求出活塞受到的电场力大小F(大气压强,活塞移动前后气体温度不变);
(2)求出活塞D所带电量q;
(3)一段时间后,一个电阻发生故障,安培表读数变为0.8A,伏特表读数变为3.2V,请判断是哪个电阻发生了故障?是短路还是断路?筒内气体压强变大还是变小?
答案

解:(1),解得
活塞受到的气体压强差为:
活塞受力平衡,电场力大小:
(2)D与M间的电场强度:
因为E是D与M所带的等量异种电荷产生的合场强,所以M所产生的场强:EM=E/2,
,得
(3)R2断路;筒内气体压强变大
(4)R2断路后,伏特表的读数就是R1两端的电压,因此有:

可得:
因为R4未知,所以不能求出r的值。

核心考点
试题【如图,一质量不计,可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内,筒的侧壁为绝缘体,下底M及活塞D均为导体并按图连接,活塞面积S=2cm2。闭合电键前,DM间距l1】;主要考察你对电场强度等知识点的理解。[详细]
举一反三
电场中有一点P,下列哪种说法是正确的[     ]
A.若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零
C.P点的场强方向为试探电荷在该点受力方向
D.P点场强越大,则同一电荷在P点所受电场力越大
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如图所示,电量为2×10-6 C的点电荷在电场中的A点受到的作用力大小为4×10-4 N,则A点的场强为____________N/C。若将此电荷移至B点,则电荷在B点所受的电场力将____________(填“增大”“不变”或“减小”)。
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如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,C、D连线和场强方向成60°角,已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17 J。求:
(1)匀强电场的场强;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若A板接地,D点电势为多少?
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下图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象,那么下列说法中正确的是
[     ]
A.该电场是匀强电场
B.这四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.这四点场强的大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法比较这四点场强大小关系
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如图所示,在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q,用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点,匀强电场方向水平向右,分布的区域足够大,现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放,小球到达最低点B时速度恰好为零。
(1)求匀强电场的电场强度E的大小。
(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放,则小球到达最低点B所用的时间t是多少?此后小球能达到的最大高度H(相对于B点)是多少?
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