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如图所示有一个均匀带正电荷的绝缘半圆环,同时y轴负方向距离O点R处还有一个电量为Q的正点电荷,此时在圆心处产生的电场强度为0,电势为φ;现在将环自对称轴剖开,然后将右半部叠放与左半部圆环上,此时圆心处电场强度大小为______,电势______φ(填“大于”、“等于”或“小于”).
半圆环未剖开时,圆心处的电场强度为0,则点电荷Q与半圆环在O点产生的场强大小相等,方向相反,所以可得点电荷Q在O处产生的场强大小为 E1=k
Q
R2
,方向沿y轴向上,则半圆环在O处产生的场强大小为 E2=k
Q
R2
,方向沿y轴向下.根据电场的叠加原理可得:每个圆环在圆心O产生的场强大小为 E3=
2
2
?
k
Q
R2

将环自对称轴剖开,将右半部叠放与左半部圆环上后,两个半圆环在圆心O处产生的合场强为E4=2×
2
2
?
k
Q
R2
=
2
kQ
R2

则根据正交分解法得:此时圆心处电场强度大小为 E=
(
2
2
×
2
kQ
R2
)2+(k
Q
R2
-
2
2
×
2
kQ
R2
)2
=k
Q
R2

根据顺着电场线电势降低,可知,点电荷和两个半圆环相对无穷远的电势不变,则圆心处电势不变,即得:电势等于φ.
故答案为:k
Q
R2
;等于
练习册系列答案
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小题1:在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
小题2:A、B两点的电势差UAB为多少?
小题3:匀强电场的场强为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列四个数据中有三个描述同一电场的电场强度,请选出另外不相同的一个(  )
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.公式U=E?d只适用于匀强电场,公式E=
F
q
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B.公式E=
kQ
r2
是由库仑定律得出的,因而只适用于真空中点电荷的电场
C.电流的定义式I=
q
t
,适用于任何电荷的定向移动形成的电流
D.从R=
U
I
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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

电场中某区域的电场分布如图所示,a、b是电场中的两点.下列说法正确的是(  )
A.a、b两点的场强相等
B.a点的场强大于b点的场强
C.同一个点电荷在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力
D.同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

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B.小球在B、C两点动能相等
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2
2
qU0
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于电场强度,下列说法正确的是(  )
A.电场中某点的电场强度与放在该点的试探电荷无关
B.由E=
F
q
可知,E与F成正比,与q成反比
C.将一个点电荷放在电场中的不同点处,若所受的电场力大小相等,则这些点的场强也一定相同
D.在电场中某点用检验电荷q测得电场强度为E,当撤去q而放入另一检验电荷-
q
2
时,该点场强变为-
E
2

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