如图所示,空间存在在强度E=2.5×102N/C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,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球. 现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,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g=10m/s2.求:
(1)小球的电性.
(2)细线能承受的最大拉力值.
(3)当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度.
某水平放置的平行板电容器,电容器的电容为2pF(皮法) 两板相距5cm,电容器两极板间电压为50V
(1) 该电容器所带电荷量为多少?
(2) 若有一个质量为1×10-8g的带负电的尘埃正好在板间静止,这时电容器上极板带电填(正 或负 ),并求尘埃上所带电量q?
如图所示的直角坐标系中,在直线x=-d到y轴区域内存在着水平向右的匀强电场E1;在直线x=d到y轴区域存在着两个大小均为E2、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A1(-d,d)到C(-d,0)区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子,且均处于静止状态。若处于A1点的粒子,在电场力作用下,能恰好从右边电场的边界A2(d,-d)处沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图。不计粒子的重力及它们间的相互作用。
求:(1)匀强电场的电场强度E1与E2之比;
(2)在A1C间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动。
如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为C的正电荷由A点移到B点,其电势能减少了0.1J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成600角,
求:(1) 电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
(2) A、B两点间的电势差UAB;
(3) 该匀强电场的电场强度E。
高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图所示。其中的超导部件有一个超导临界电流IC,当通过限流器的电流I>IC时,将造成超导体失超,即从超导态(电阻为零)转变成正常态(成为一个普通电阻),以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件成正常态时的电阻R1=3Ω,超导临界电流IC=1.2A,限流电阻R2=6Ω,小灯泡上标有“6V,6W”的字样,电源电动势E=8V,内阻r=2Ω,此时电路正常工作。
问:(1)求此时通过限流电阻R2的电流为多大;
(2)若L突然发生短路,则流过R2的电流为多大。
如图所示,长为L(L=ab=dc),高为L(L=bc=ad)的矩形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、质量为m、初速度为的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计粒子重力。
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小
(2)若粒子从bc边某处离开电场时速度为,求电场强度的大小
(3) 若粒子从cd边某处离开电场时速度为,求电场强度的大小