如图所示,在定滑轮C正下方h=0.50m的A处固定一电量为Q=+3.0×10-5C的点电荷,电量为q=+1.0×10-6C的带电小球B,用绝缘细线栓着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力拉住,使小球处于静止状

问题描述:

如图所示,在定滑轮C正下方h=0.50m的A处固定一电量为Q=+3.0×10-5C的点电荷,电量为q=+1.0×10-6C的带电小球B,用绝缘细线栓着,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力拉住,使小球处于静止状态,这时球到滑轮间的线长l=0.40m,小球与A点的距离为R=0.30m.(静电力恒量K=9.0×109Nm2/C2,环境可视为真空,滑轮很小,不计一切摩擦)
求(1)两电荷间的库仑力的大小和小球所受的重力的大小.
(2)缓慢拉动细线直到小球刚到滑轮的正下方,试证明这个过程中小球到A点的距离保持不变.
(3)缓慢拉动细线直到小球刚到滑轮的正下方过程中,拉力所做的功是多少?

(1)两电荷间的库仑力:F库=KQqR2代入数据得:F库=9.0×109×3×10−5×1×10−60.09=3(N)由h、R、l关系可知△ABC是直角三角形,θ=37°G=F库cosθ得:G=5(N)(2)缓慢拉动细线,小球可视为平衡状态 F合=0由...