高中物理库仑定律计算题

(8分) 光滑绝缘导轨与水平面成45°角，两个质量均为m、带等量同种电荷的小球A、B，带电荷量均为q，静止于导轨的同一水平高度处，如图所示．求：两球之间的距离．

如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为＋Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们之间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ，求：

（1）A受的摩擦力为多大？
（2）如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？

真空中同一直线上有A、B两点固定有电荷量分别为 +4Q 和 –Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线的什么位置上，可以使它在电场力的作用下保持静止，引入的这个点电荷是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？ (6分)

如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q=3.0×10^﹣6C的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F₁和F₂．A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取g=10m/s²，静电力常量k=9.0×10⁹N•m²/C²，AB球可视为点电荷）
（1）求两线上的拉力F₁、F₂的大小．
（2）支架对地面的压力F_N大小．
（3）将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，求此时两线上的拉力F₁′、F₂′大小．

如图所示，两平行金属板A、B板长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电量C，质量kg，沿两板中线垂直电场线飞入电场，初速度 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入PS的右侧，已知两界面MN、PS相距为cm．在界面PS右侧与A板在同一水平线上放置荧光屏bc．（粒子所受重力不计）
 
（1）求粒子飞出平行金属板时速度的大小和方向；
（2）求出粒子经过界面PS时离Ｐ点的距离h为多少；
（3）若PS右侧与A板在同一水平线上距离界面PS为cm的O点固定一点电荷Ｃ，（图中未画出，设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面等影响，界面PS左边不存在点电荷的电场），试求粒子穿过界面PS后打在荧光屏bc的位置离Ｏ点的距离为多少？（静电力常数，  ）

在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0.1kg，电荷量为×10^－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力． g取10m/s²．求

（1）小球A的带电荷量；
（2）释放瞬间小球B的加速度大小；
（3）小球B运动到最低点时绳的拉力．

平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V．试问：

（1）两板间的场强是多大？
（2）电场中有P₁和P₂两点，P₁点离A板0.5cm，P₂点离B板也是0.5cm，P₁和P₂两点间的电势差为多大？
（3）若B板接地，P₁和P₂两点的电势各是多少伏？

(13分)在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0．1kg，电荷量为×10^－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力．静电力常量，g取10m/s²。求

（1）小球A的带电荷量；
（2）释放瞬间小球B的加速度大小；
（3）小球B运动到最低点时绳的拉力大小。

质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电量q_A＝＋10q；B球带电量q_B＝＋q.若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，则:


(1)C球带电性质是什么？
(2)外力F为多大？

真空中有两个相距0.1m、带电量相等的点电荷，它们间的静电力的大小为
，求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍？

分把质量是2.0×10^－3 kg的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示．若将带电荷量为4.0×10^－8 C的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成45°角，A、B在同一水平面上，相距0.30 m，试求：

(1)A球受到的电场力多大？
(2)B球所带电荷量为多少？

如图所示，虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线，方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m₁、电量为+q₁的A球和质量为m₂、电量为+q₂的B球穿过细杆（均可视为点电荷）。当t=0时A在O点获得向左的初速度v₀，同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v₁，且v₁>v₀。结果发现，在B向O点靠近过程中，A始终向左做匀速运动。当t=t₀时B到达O点（未进入非匀强电场区域），A运动到P点（图中未画出），此时两球间距离最小。静电力常量为k。

（1）求0~t₀时间内A对B球做的功；
（2）求杆所在直线上场强的最大值；
（3）某同学计算出0~t₀时间内A对B球做的功W₁后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差：
设0~t₀时间内B对A球做的功为W₂，非匀强电场对A球做的功为W₃，
根据动能定理 W₂+W₃=0
又因为   W₂=−W₁
PO两点间电势差
请分析上述解法是否正确，并说明理由。

如图所示，在倾角为a的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m和m的带电小球A和B（均可视为质点），它们相距为L。两球同时由静止开始释放时，B球的初始加速度恰好等于零。经过一段时间后，当两球距离为L'时，A、B的加速度大小之比为a₁:a₂＝11:5。（静电力恒量为k）

（1）若B球带正电荷且电荷量为q，求A球所带电荷量Q及电性；
（2）求L'与L之比。

如图所示(a)，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电量是多少？某同学在解答这道题时的过程如下：
设电量为q，小环受到三个力的作用，拉力T、重力mg和库仑力F，受力分析如图b，由受力平衡知识得，=mgtan30°，.
你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答？

如图所示，把一带电量为-5×10^-8C的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为 +4×10^-6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，取，，且A、B两小球均可视为点电荷, 求：

（1）AB两球间的库仑力；（2）A球的质量．