一个沿x轴方向分布的电场的场强与坐标x关系图像如图所示,仅在的区间有电场,场强方向不同,大小均为E0,规定+x轴方向为正方向,x=0处电势为零,一个质量为m、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下,以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动,其动能与电势能之和为P。
(1)画出x轴上电势分布的图像,要求标出最高电势;
(2)确定粒子的运动区间;
(3)一个周期内粒子在x>0区域内的运动时间;
(4)P必须满足的取值范围。
如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小球所受电场力F的大小.
(2)小球的质量m.
(3)剪断细线后,小球将做何种运动,并说明依据.
如图所示的曲线表示某一电场的电场线(未标明方向),把一带电荷量C的正点电荷从A点移至B点,电场力做了
的功,该电荷在B点受到电场力为4×10-6N,
试求:(1)请在图中标出每根电场线的方向并求出B点的场强;
(2)该电荷在A、B两点中哪一点时的电势能大,从A点移至B点电势能改变了多少;
(3)AB两点间的电势差.
如图所示,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0 m.若将电荷量均为q=+2.0×10-6 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,求:
(1)两点电荷间的库仑力大小;
(2)C点的电场强度的大小和方向.
美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________。
A.油滴质量m B.两板间的电压U C.两板间的距离d D.两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g)
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e =__________C。(保留两位有效数字)
如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开,其带电荷量Q将_____(填“增大”、“减小”或“不变”),与电容器相连的静电计用来测量电容器的______,在常见的电介质中,由于空气的相对介电常数是最小的,当极板间插入其他的电介质板时,电容器的电容将_____(填“增大”、“减小”或“不变”),于是我们发现,静电计指针偏角将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。