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ab是长为l的均匀带电绝缘细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则P1、P2处的电场强度方向
相反
相反
(填“相同”或“相反”).若将绝缘细杆的左边l/2截掉并移走(右边l/2电量、位置不变)则P2处的场强大小为
E1
E1
分析:由于细杆均匀带电,我们取a关于P1的对称点a′,则a与a′关于P1点的电场互相抵消,整个杆对于P1点的电场,仅仅相对于a′b部分对于P1的产生电场.
解答:解:将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看作点电荷.设细杆带正电,根据场的叠加,这些点电荷在P1的左侧的电量比较右侧的电量少,所以P1处的合场强方向向左,在P2的合场强方向向右.
取a关于P1的对称点a′,由于aP1=
1
4
L
,则aa′=
1
2
L
,所以细杆左侧的
1
2
L
上的电荷在P1点的电场互相抵消,右半边的电荷在P1处的电场强度为E1,由题意,当将绝缘细杆的左边
1
2
截掉并移走后,根据电场的对称性可得,右半边的电荷在P2处的电场强度为E1
故答案为:相反;E1
点评:因为只学过点电荷的电场或者匀强电场,而对于杆产生的电场却没有学过,因而需要将杆看成是由若干个点构成,再进行矢量合成.同时考查电场强度的叠加.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,MN、PQ为水平放置、相距为d的两平行金属板,两板间电压为U,且上板带正电,板MN中央有一个小孔0,板间电场可认为匀强电场.AB是一根长为L(L<d)、质量为m的均匀带负电的绝缘细杆.现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直.当杆下落
L3
时速度达到最大.重力加速度为g.求:
(1)细杆带电荷量;
(2)杆下落的最大速度;
(3)若杆没有全部进入电场时速度减小为零,求电场力对杆所做功的最大值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图,MN为水平放置的金属板,板中央有一个小孔O,板下存在竖直向上的匀强电场.电场强度为E.AB是一根长为l,质量为m的均匀带正电的绝缘细杆.现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直.当杆下落
l3
时速度达到最大.求:
(1)细杆带电荷量;
(2)杆下落的最大速度;
(3)若杆没有全部进入电场时速度减小为零,求此时杆下落的位移.

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如图所示,MN、PQ为水平放置、相距为d的两平行金属板,两板间电压为U,且上板带正电,板MN中央有一个小孔O,板间电场可认为匀强电场。AB是一根长为L(L<d)、质量为m的均匀带负电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落L/3时速度达到最大。重力加速度为g。求:

(1)细杆带电荷量;

(2)杆下落的最大速度;

(3)在杆下落过程中,杆克服电场力做功的最大值。

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,MN为水平放置的金属板,板中央有一个小孔O,板下存在竖直向上的匀强电场,电场强度为EAB是一根长为L、质量为m的均匀带正电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落时速度达到最大.求:

(1)细杆带电量;

(2)杆下落的最大速度;

(3)若杆没有全部进入电场时速度减小为零,求此时杆下落的位移。

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科目:高中物理 来源: 题型:

MN为水平放置的金属板,板中央有一个小孔O,板下存在竖直向上的匀强电场,电场强度为E,AB是一根长为l质量为m的均匀带正电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落时速度达到最大(可忽略电场对细杆上电荷分布产生的影响)。
⑴求细杆的带电量;
⑵求杆下落的最大速度;
⑶若杆没有全部进入电场时速度已减小为零,求此时杆下落的位移。

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