高中物理库仑定律综合题

如图所示，有一倾角为的光滑绝缘细杆，其长度为L，在细杆底端固定一带正电小球B。现将一质量为m，电荷量为q的带正电小球A套在细杆上，从最高点由静止释放，小球在到达细杆中点C时达到最大速度V_m。若重力加速度为g，静电力常量为k。求：
（1）小球B所带电荷量为多大？
（2）小球A在最高点的加速度为多少？
(3)从A到C的过程中库仑力做的功是多少？

质量为5×10^-6kg的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间，如图所示.已知板长L＝10cm，间距d＝2cm，当U_AB为1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，求该粒子带什么电？电量为多少？

两个完全相同的金属小球A、B，A球带电量为＋5.0×10^－9C，B球带电量为－7.0×10^－9C，两球相距1ｍ。问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处，它们之间的相互作用力为多大？

真空中有两个完全相同的带电小球，相距0.3m，它们的电荷量分别是＋2.0×10 ^{- 9C}和－4.0×10 ^{- 9}C，问：
⑴这两个电荷的相互作用力是引力还是斥力？
⑵这两个电荷的相互作用力为多大？
⑶当两电荷接触后再放回原处，这两个电荷的相互作用力又如何？

真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F。若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离减少为原来的1/3，求它们之间的相互作用力。

在光滑水平面上AB两点分别放置质量为m和2m两个点电荷和，两电荷同时由静止释放，已知刚释放时的加速度为a，一段时间后的加速度大小也为a，且此时速度大小为V，问
①此时的加速度多大?
②速度为V时速度多大?
③这段时间内和系统电势能变化了多少?
 

如图所示，两个带电小球A、B用长度为L=10cm的细丝线相连放在光滑绝缘水平面上保持静止。已知这时细丝线对B球的拉力大小F₀=1.8×10^-2N， A球的电荷量为，

求：小球A所受的电场力F的大小。
小球B的电性和电荷量q_B。（静电力常量k=9.0×10⁹Nžm²/C²）

把质量0.2g的带负电的小球A用绝缘线挂起，现将带电为Q=4.0×C的带电小球B靠近A，两球在同一水平面上，相距30cm，此时A球悬线与竖直方向成45°而平衡，如图所示，求：

①B球受到的库仑力大小；
②A球电量；
③B在球A平衡处的场强.
 

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，沿一条直线依次排列三个等质量的带电小球A、B、C．在C上沿连线方向施加一恒力F后，三小球恰能在运动中保持相对位置不变．已知A球电量＝10q，B球电量为＝q．开始时，小球间距离r也为已知．求所施恒力F，小球C所带电量及电性．

如图所示，由电源、定值电阻和滑动变阻器构成一闭合电路，一粒子加速枪并接在两端，在加速枪口正上方处的点真空区域有一固定的点电荷，带电量为。现有质量和带电量均不同的两种带负电静止粒子，从加速枪的左端加速后从点进入场区域，粒子射入枪口时速度方向垂直于连线。

（1）试证明若加速电压满足一定条件，两种粒子在场区域都能做匀速圆周运动。（不计粒子的重力）
（2）当滑动变阻器滑动头在某位置时，射出的带电粒子恰好做匀速圆周运动，若将向左移动一小段距离后，该种粒子从加速枪中射出后的运轨迹变成什么形状？它的周期比圆周运动时长还是短？（只写明最后结论）

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质量较小的小球带电量的方案如下：取两个完全相同的小球，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。（已知静电力常量为K，当地重力加速度为g）

如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，在环的底端B点固定一个带正电的小球，环上还套有一个质量为m，带等量正电荷的小球，现将小球从A点(半径OA水平)由静止释放开始运动，当运动到C点(∠AOC＝)时获得的最大动能为E_km，求：

(1)小球从位置A运动到位置C的过程中所受静电力做的功W；
(2)小球在A点刚释放时运动的加速度a；
(3)小球在位置C时受到圆环对它的作用力．

如图所示，在足够长的长方形abcd竖直区域内有沿水平向右的匀强电场，其中ad边与水平方向垂直，现有一质量m=0.2kg的带负电的质点从A

点沿电场方向射入该区域，它的初动能为90J；当它到达距离ad边最远的B点时，所具有的动能为160J。
求：（1）该带点质点折回通过ad边上的C点时，其动能为多少？
（2）质点从A点到C点的过程中最小速度为多少

在氢原子中，可以认为核外电子绕原子核（质子）做匀速圆周运动，轨道半径为。求电子沿轨道运动的动能。