如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为−q、套在杆上的带电小球从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为,求:
(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)若以C点作为零电势点,试确定A点的电势。
图示为一组未知方向的匀强电场的电场线,把电荷量为1×10-6C的负电荷从A点沿水平线移至B点,静电力做了2×10-6J的功,A、B间的距离为2cm。
(1)求A、B两点间的电势差UAB及电场强度的大小E;
(2)若B点电势为1V,则电子处于A点时,具有的电势能Ep为多少电子伏?
如图的竖直平面内,一小物块(视为质点)从H=10m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R=4m的光滑竖直圆环内侧,弯曲轨道AB在B点与圆环轨道平滑相接。之后物块沿CB圆弧滑下,在B点(无动量损失)进入右侧的粗糙水平面上压缩弹簧。已知物块的质量m=2kg,与水平面间的动摩擦因数为0.2,弹簧自然状态下最左端D点与B点距离L=15m,求:(g=10m/s2)
(1)物块从A滑到B时的速度大小;
(2)物块到达圆环顶点C时对轨道的压力;
(3)若弹簧最短时的弹性势能,求此时弹簧的压缩量。
如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104N/C。有一个质量m=4.0×10-3kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力的作用。
(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)若细线长l=1m,则该静止点A与悬点的正下方B点之间的电势差UAB为多少?
如图所示为探究影响电荷间相互作用因素的实验装置,M为固定的带电小球,用绝缘细线将带正电的轻质小球先后悬于P1、P2两个位置时,悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,两次实验中轻质小球与固定小球始终在同一水平线上,两小球的带电荷量保持不变,不计小球的大小,则前、后两次实验中两球到M的水平距离之比为________。根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小,轻质小球所受带电小球M的作用力________(选填“越大”“越小”或“不变”)。
如图所示,在探究处于静电平衡状态的带电导体表面的性质时,若已知带电导体表面A点附近电场强度EA=1000N/C,B点附近电场强度EB=10N/C。现将一个与导体带同种电荷的点电荷分别放在A、B两点附近处,并从静止开始释放,则点电荷在A、B两处加速度大小之比为________,若已经探明处于静电平衡状态的导体是一个等势体,其表面是一个等势面,将一个带异种电荷的点电荷从带电导体的附近某位置先后移到A、B两处,在这两种情况下带电导体的电场对该电荷所做的功的大小之比为________。若将该点电荷沿导体表面由A点移到B点,则电场力做功为________。(不考虑该电荷与导体之间电荷的转移)