如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,

问题描述:

如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为______.

对边缘小球受力分析,受重力、支持力、另外两个带电小球的排斥力,根据共点力平衡条件,有:
k

q2
l2
+k
q2
(2l)2
=F
根据胡克定律,有:F=k△x
解得:△x=
5kq2
4k0l2

故弹簧的原长为:l0=l-△x=l-
5kq2
4k0l2

故答案为:l-
5kq2
4k0l2