Question

5．把質量2×10^-3Kg的帶負電小球A，用絕緣細繩懸起，若將帶電荷量為Q=4.0×10^-6C的帶電球B靠近A，當兩個帶電小球在同一高度相距0.3m時，繩與豎直方向成α=45°角．試求：
（1）A球受到的庫侖力多大？
（2）A球帶電荷量是多少？

Answer 1

分析 （1）對小球A受力分析，受到重力、靜電引力和細線的拉力，根據(jù)三力平衡求出靜電引力；
（2）根據(jù)庫侖定律求解出小球A的帶電量．

解答 解：（1）帶負電的小球A處于平衡狀態(tài)，A受到庫侖力F′、重力mg以及繩子的拉力T的作用，其合力為零．
因此mg-Tcosα=0①
F′-Tsinα=0②
聯(lián)立②①式，解得F′=mgtanα=2×10^-3×10×1N=2×10^-2N．
（2）根據(jù)庫侖定律F′=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$
則有q=$\frac{F′{r}^{2}}{kQ}$=$\frac{2×1{0}^{-2}×0．{3}^{2}}{9×1{0}^{9}×4×1{0}^{-6}}$C=5.0×10^-8C．
答：（1）A球受到的庫侖力2×10^-2N；
（2）A球帶電荷量是5.0×10^-8C．

點評 本題是含庫侖力的平衡問題，關鍵先根據(jù)平衡條件得到庫侖力，再根據(jù)庫侖定律求解出A球的帶電量．