Question

11．如圖所示，一個掛在絕緣細線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置，若固定的帶正電的小球A的電荷量為Q，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，θ=30°，A和B在同一條水平線上，整個裝置處于真空中．求：
（1）AB間庫侖力多大；
（2）A、B兩球間的距離．

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侖力，再根據(jù)庫侖定律求出兩球之間的距離．

解答 解：（1）以小球為研究對象，對小球進行受力分析，根據(jù)小球處于平衡狀態(tài)可知F，故：
F=mgtanθ=mgtan30°=$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg…（1）
（2）而小球所受庫侖力大小為：
F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$…（2）
聯(lián)立（1）（2）解得A、B兩球之間的距離為：
r=$\sqrt{\frac{\sqrt{3}kQq}{mg}}$．
答：
（1）AB間庫侖力為$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg；
（2）A、B兩球間的距離為$\sqrt{\frac{\sqrt{3}kQq}{mg}}$．

點評 對于復合場中的共點力作用下物體的平衡其解決方法和純力學中共點力作用下物體的平衡適用完全相同的解決方法．