质量均为m的两个可视为质点的小球A、B,分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O,给A、B分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在A球上,平衡以后,悬挂A球的细线竖直,悬挂B球
问题描述:
质量均为m的两个可视为质点的小球A、B,分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O,给A、B分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在A球上,平衡以后,悬挂A球的细线竖直,悬挂B球的细线向右偏60°角,如图所示.若A球的带电量为q,则:
(1)B球的带量为多少;
(2)水平外力多大.
答
(1)当系统平衡以后,B球受到如图所示的三个力:重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F.由合力为零,由平衡条件得:
Fcos30°-F1cos30°=0
2Fsin30°-mg=0
由库仑定律:F=k
qqx
L2
联立上述三式,可得B球的带电量qx=
mgL2
kq
(2)A球受到如图所示的四个力作用合力为零.
得 FT=F′•cos30°
而F′=F=k
qqx
L2
所以,A球受到的水平推力FT=mgcos30°=
mg
3
2
答:(1)B球的带量为量qx=
;mgL2
kq
(2)水平外力为=
mg.
3
2