(10分)如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q与﹣Q的点电荷A、B相距r,则:
(1)两点电荷连线的中点O的场强多大,方向如何?
(2)在两电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强多大,方向如何?
沿水平方向的场强为E=6×103v/m的足够大的匀强电场中,用绝缘细线系一个质量m=8.0g的带电小球,线的另一端固定于O点,平衡时悬线与竖直方向成α角,α=37°,如图所示,求:
(1)小球所带电的种类及电量;
(2)剪断细线小球怎样运动,加速度多大?(g取10m/s2)
(2分)密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图,设小油滴质量为m,调节两板间电势差为U,当小油滴悬浮在两板间电场中不动时,测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q= .
(6分)一个有初速的、电量为+4×10﹣8C为的带电粒子,在电场中只受电场力作用,从A点运动到B点的过程中,克服电场力做了8×10﹣5J的功.则A、B两点的电势差ϕA﹣ϕB= ,在此过程中,电荷的动能 (填“增加”或“减少”)了 eV.
两块平行金属板,相距2厘米,组成一个电容器.当将它接在200伏的直流电压上时,它所带的电量是5×10﹣8库.那么,电容器的极板间的场强大小为 ,电容器的电容大小为 .
(3分)一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小
D.重力势能和电势能之和增加