如图所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2g,各用5.1cm长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点OO

如图所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为2g,各用5.1cm长的绝缘细线吊住,细线质量不计,小球可看成质点,悬点OO'相距d=4cm.平衡时,两球各偏离竖直方向1cm,则每个小球的电荷量为______.如果外加一个水平方向的匀强电场后,两球重新回到悬线竖直位置.此电场方向为______,大小E=______.
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yuuuf 幼苗

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解题思路:对其中一个小球受力分析,运用合成法,根据几何关系求解库仑力大小,然后根据库仑定律求出小球的电荷量;
A球带负电,B球带正电,B对A的吸引力水平向右,要使A处于竖直方向平衡,就要加一个水平向右的电场,使A受到的电场力等于B球对A的吸引力.

对带正电的小球受力分析,如图:

根据几何关系:F=mg
1

5.12−12=[1/5]mg
由库仑定律:F=k
q2
r2,即4×10-3=9×109×
q2
0.022
得:q=[4/3]×10-8c
要使左边小球受力平衡,应受向左的电场力,则电场的方向向右,
根据平衡条件:qE=k
q2
d2
E=9×109×

4
3×10−8
0.042=7.5×104N/q
故答案为:[4/3]×10-8c;向右;7.5×104N/q.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;库仑定律.

考点点评: 本题主要考查了库仑定律及场强的叠加,根据小球受力平衡求解.

1年前

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