高中物理库仑定律计算题

如图所示，一根长 L =" 3m" 的光滑绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为 E ="1.6" ×10⁵N / C 、与水平方向成θ＝30⁰角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A，电荷量Q＝+5×10^－6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动， 电荷量q＝+2.0 ×10^一6 C，质量m＝2.0×10^一2 kg 。现将小球B从杆的上端N由静止释放。（静电力常量k＝9.0×10⁹N·m²／C²，取 g ="10m" / s²）

（l）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B从N端运动到速度最大时，匀强电场对小球B做了多少功？
（3）小球B从 N 端运动到距 M 端的高度 h₂＝1.0m 时，速度为v＝1.5m / s ，求此过程中小球A对小球B的库仑力所做的功？

光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点．CD长L₁＝10cm，DE长L₂＝2cm，EB长L₃＝9cm。另有一半径R＝0.1m的光滑半圆形绝缘导轨PM与水平面相连并相切于P点，不计BP连接处能量损失。现将两个带电量为－4Q和+Q的物体（可视作点电荷）固定在C、D两点，如图所示。将另一带电量为＋q，质量m＝1´10⁴kg的金属小球（也可视作点电荷）从E点静止释放，当小球进入P点时，将C、D两物体接地，则

（1）小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
（2）若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体，则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大？
（3）若不改变小球的质量而改变小球的电量q，发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q，符合下图的关系，则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大？

（4）你还能通过图像求出什么物理量，其大小为多少？

我们知道，验电器无法定量测定物体的带电量．学校实验室也没有其他定量测定电量的仪器．某研究性学习小组设计了一定量测定轻质小球带电量的方案如下：取两个完全相同的轻质小球，用天平测出小球的质量m，然后让小球带上相同的电量Q，并将两个带电小球用相同的绝缘轻质细线如图所示悬挂（悬线长度远大于小球半径），测出稳定后悬线偏离竖直方向的夹角θ等物理量，从而算出小球的电量Q．你认为该设计方案是否可行，若可行，则还需测量哪些物理量才能求出小球所带的电量，用字母表示该物理量，并写出小球所带电量的表达式及其推导的过程．若不可行，请写出你的实验方案和相应的计算表达式及其推导过程．

光滑绝缘的水平面上，放着三个质量都是m的带电小球A、B、C，如图所示，小球之间距离都是l.已知A、B两球带等量电荷+q，现给C球一个外力F，使三个小球在运动中保持距离不变，则

（1）C球带何种电荷?电荷量多少?
（2）外力F的大小和方向如何?

如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=2.0m，若将电荷量均为q=+2.0×10^﹣6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×10⁹N•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．

用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点。已知两小球质量均为m，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为，如图所示。若已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：

（1）画出左边小球的受力分析图；
（2）小球受绝缘细线拉力的大小；
（3）小球所带的电荷量。

如图所示，真空中，带电荷量分别为+Q与﹣Q的点电荷A、B相距r，则：

（1）两点电荷连线的中点O的场强多大，方向如何？
（2）在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强多大，方向如何？

如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，D、C是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形。另有一个带电小球E，质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷)，被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。现在把小球 E拉起到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球E向下运动到最低点C时，速度为v。已知静电力常量为k，若取D点的电势为零，试求：

(1)在A、B所形成的电场中，M的电势φ_M。
(2)绝缘细线在C点所受到的拉力T 。

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．

如图所示,有两个带有等量同种电荷的小球A和B,质量都是m,分别悬于长度为l的悬线一端.现使B球固定不动,并使OB在竖直方向上,A可以在竖直平面里自由摆动,由于静电斥力的作用,A球偏离B球的距离为x.如果其他条件不变,A球的质量要增大到原来质量的几倍,才会使A,B两球的距离缩短为?

如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布．），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g．求：

（1）C、O间的电势差U_CO；
（2）小球p在O点时的加速度；
（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小．

(12分)如图所示，在绝缘水平面O点固定一正电荷，电量为Q，在离O点高度为r₀的A处由静止释放某带同种电荷、电量为q的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。则：

(1)液珠开始运动瞬间所受库仑力的大小和方向；
(2)液珠运动速度最大时离O点的距离h；
(3)已知该液珠运动的最大高度B点离O点的距离为2r₀，则当电量为的液珠仍从A 处静止释放时，问能否运动到原来的最大高度B点？若能，则此时经过B点的速度为多大？

如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电量为Q；质量为m，带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，，其带电量为q；A、B两点间的距离为．释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为 （k为静电力常数）、方向指向甲球的恒力（非电场力）作用，两球均可视为点电荷．求：

（1）乙球在释放瞬间的加速度大小；
（2）乙球的速度最大时两球间的距离；

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？

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．