夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V不变，已知空气电离的电场强度（即发生放电时的电场强度）为3×106V/m，云团间的电场可视为匀强电场，问：
（1）大约经过多长时间，将会发生放电现象？
（2）在这次放电中，若从一块云团移到另一云团的电量为500C，闪电历时0.01s，求释放的能量和电荷移动过程中的平均电流强度。
（3）写出在这次放电中，使空气中的氮气和氧气直接化合的化学方程式。
（4）已知1molO2和1molN2化合时要吸收180.7kJ能量，若上述放电发生时放出的总能量有0.1%用于这一反应，那么生成物的物质的量是多少？
如图所示，光滑绝缘半球槽的半径为R，处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低位置B时，对轨道的压力为2mg.求：
（1）小球所受电场力的大小和方向；
（2）带电小球在滑动过程中的最大速度.
如图所示，质量为m、带电荷量为+q的粒子在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出，粒子在运动中受阻力大小恒定为f.
（1）如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证粒子仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值;
（2）若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场，仍能保证粒子沿v0方向做直线运动，并经过一段时间后又返回O点，求粒子回到O点时的速率.
如图所示，一根长的光滑绝缘细直杆
，竖直固定在场强为
、与水平方向成
角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端
固定一个带电小球
，电荷量
；另一带电小球
穿在杆上可自由滑动，电荷量
，质量
。现将小球
从杆的上端
静止释放，小球
开始运动。（静电力常量
，取
）
(1)小球开始运动时的加速度为多大？
(2)小球的速度最大时，距
端的高度
为多大？
(3)小球从
端运动到距
端的高度
时，
速度为，求此过程中小球
的电势能改变了多少？
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