如图所示,在光滑水平面上,一绝缘细杆长为d,两端各固定着一个带电小球,处于水平方向、场强为E的匀强电场中,两小球带电量分别为+q和﹣q,轻杆可绕中点O自由转动.在轻杆与电场线夹角为α时,忽略两电荷间的相互作用,两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为 ,两电荷具有的电势能为 .
某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重物质量m=1kg,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示,纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题(以下计算结果均保留3位有效数字):
(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB= m/s;
(2)根据以上数据,可知重物由O点运动到B点的过程中,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J。重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是。
在竖直平面内存在足够大的长方形abcd区域内存在水平向右的匀强电场,其中ad边与水平方向垂直,现有一带电的小球从O点沿电场方向射入该区域,它的动能为10 J,当它到达距ad边最远的A点时,所具有的动能为25 J(如图所示),此过程中带电小球的电势能增加了__________J。该带电小球折回通过ad边上的O’点时,其动能为___________J。
如图所示,在匀强电场中有A.B.c三点,A.b相距4 cm,B.c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10-6 J,将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________ J,A.c间电势差为________V。
将电量为q2的点电荷放在电量为q1的点电荷的电场中的P点,q2所受静电力的大小为F,则P点的场强大小为;若将点电荷q2从P点取走,q1的位置不变化,则q2取走后P点的场强大小为,P点到点电荷q1的距离为。
两点电荷间距离为r时,相互作用力为F,当距离变为r/2时,它们之间相互作用力为_______F,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的_________倍.