(13分)如图所示,空间存在着电场强度、方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点,另一端拴着质量m=0.5kg、电荷量的小球。现将细线拉至水平位置,将小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂,取。求:(1)小球的电性;
(2)细线能承受的最大拉力值;
(3)当细线断后,小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时,小球距离O点的高度以及小球的速度大小和方向。
(12分)质量为m、带电量为+q的小球在O点以初速度并与水平方向成θ角射出,如图所示。不计小球运动过程的阻力,重力加速度为g,试求:
(1)若加上大小一定、方向向左的匀强电场,能保证小球沿方向做直线运动,经过多长时间小球返回O点?
(2)若在某方向加上一定大小的匀强电场后,仍保证小球沿方向做直线运动,所加匀强电场场强的最小值是多少?
(10分)如图所示,平行金属带电极板A、B间可看作匀强电场,场强,极板间距离d=5cm,电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm,B板接地,求:
(1)C和D两点的电势、两点间的电势差;
(2)点电荷分别在C和D两点的电势能;
(3)将点电荷从C匀速移到D时除电场力以外的力做功多少?
(8分)如图所示,分别在A、B两点放置点电荷和,在AB的垂直平分线上有一点C,且。试求:
(1)C点的场强大小和方向。
(2)如果有一电子静止在C点,它所受的库仑力的大小和方向。
质量为m、电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点,开始时它在A、B之间来回摆动,OA、OB与竖直的夹角均为θ,如图所示。
(1)如果当它摆到B点时,突然加上一竖直向上、大小为E=mg/q的匀强电场,则此时细线中的拉力=_________。
(2)如果当它由A摆到最低点C时,突然加上一竖直向上、大小为E=mg/q的匀强电场,则当小球再摆到B点时细线中的拉力=________。
.如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两极板间距为d。现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与平行极板方向的夹角为30°,则电场力对检验电荷+q所做的功=____________。