Question

3．如圖所示，有一個(gè)掛在輕質(zhì)絕緣絲線下端帶正電的小球B，B球的質(zhì)量為m．若其左側(cè)有一固定的帶正電小球A，所帶電荷量為Q，則B球靜止在圖示位置，θ=30°，A和B在同一條水平線上，A、B兩球間的距離r，整個(gè)裝置處于真空中．試求B球帶電荷量q．

Answer 1

分析 根據(jù)B球的狀態(tài)可以求出B球的受力情況，從而求出兩球之間的庫(kù)侖力，再根據(jù)庫(kù)侖定律求出B球的電量．

解答 解：對(duì)B球受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件得：

F=mgtanθ；
根據(jù)庫(kù)侖定律F=k$\frac{qQ}{r^2}$；
則有：mgtanθ=mgtan30°=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mg；
解得q=$\frac{{\sqrt{3}mg{r^2}}}{3kQ}$；
答：B球的帶電荷量q為$\frac{{\sqrt{3}mg{r^2}}}{3kQ}$．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于復(fù)合場(chǎng)中的共點(diǎn)力作用下物體的平衡其解決方法和純力學(xué)中共點(diǎn)力作用下物體的平衡適用完全相同的解決方法．