Question

3．如圖所示，把質(zhì)量為2g的帶負(fù)電小球A用絕緣細(xì)繩懸起，若將帶電荷量為4×10^-6C的帶電小球B靠近A，當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距30cm時A球靜止，繩與豎直方向成45°角，g取10m/s²，求：
（1）B球受到的庫侖力多大？
（2）A球帶電荷量是多少？

Answer 1

分析 （1）A球受重力、拉力和靜電力處于平衡，根據(jù)合成法求出A球所受的靜電力．
（2）根據(jù)庫侖定律F=k$\frac{{Q}_{A}{Q}_{B}}{{r}^{2}}$求出A球所帶的電量．

解答 解：（1）A球受重力、拉力和靜電力處于平衡，根據(jù)平衡條件得A球受到B球的庫侖力為：
F=mgtan45°=mg=2×10^-3×10N=2×10^-2N
根據(jù)牛頓第三定律可知，B球受到的庫侖力大小為2×10^-2N
（2）由F=k$\frac{{Q}_{A}{Q}_{B}}{{r}^{2}}$得：
Q_A=$\frac{F{r}^{2}}{k{Q}_{B}}$=$\frac{2×1{0}^{-2}×（30×1{0}^{-2}）^{2}}{9×1{0}^{9}×4×1{0}^{-6}}$ C=5.0×10^-8C
答：（1）B球受到的庫侖力是2×10^-2N
（2）A球帶電量是5.0×10^-8C．

點(diǎn)評 該題結(jié)合庫侖定律考查共點(diǎn)力的平衡，解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律以及會用合成法求解共點(diǎn)力平衡問題．