竖直放置的一对平行金属板的左极板上,用长为L的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球,将平行金属板按如图所示的电路图连接。当滑动变阻器R在a位置时,绝缘线与左极板的夹角为θ1=30°,当将滑片缓慢地移动到b位置时,夹角为θ2=60°。两板间的距离大于L,重力加速度为g。
(1)求小球在上述两个平衡位置时,平行金属板上所带电荷量之比Q1︰Q2;
(2)若保持变阻器滑片位置在a处不变,对小球再施加一个拉力,使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到θ2=60°,求此过程中拉力做的功W。
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J,求:
(1) a、b两点的电势差Uab
(2) 匀强电场的电场强度E
(3) 电荷从b移到c,电场力做的功W2.
场源电荷Q=2×10-4 C,是正点电荷.检验电荷q=-2×10-6C,是负点电荷,它们相距r=1 m,且都在真空中,如图所示.(
=9.0×l09 N.m2/C2)求:
(1)q受的静电力.
(2)q所在的B点的场强EB.
(9分)如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4,a、b两点电势相等,O为AB连线的中点。一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)Ob两点间的电势差Uob;
(3)小滑块运动的总路程s。
如右图所示电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm.电源电动势E="24" V,内电阻r="1Ω" ,电阻R="15Ω" .闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力(取g=10m/s2),小球恰能到达A板,求:
(1)电容器两板间的电压;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)电源的输出功率。
(8分)如图所示,电阻R1=12Ω,R2=8Ω,当开关S断开时,电流表A的示数为0.5A;当S闭合时,A的示数为0.75A。试求:
(1)电源的电动势和内电阻分别是多少?
(2)S闭合时,电源的效率多大?