如图所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为10g,各用长5cm的绝缘细线悬吊,悬点分别为O1、02,且O1、02相距d

如图所示,两个带等量异种电荷的小球,质量均为10g,各用长
5
cm的绝缘细线悬吊,悬点分别为O1、02,且O1、02相距d=4cm,平衡时,两个小球各偏离竖直方向1cm.(k=9.0×109N∙m2/C2)求:
(1)每个球所带的电量.
(2)若外加一水平方向的匀强电场,使两球又重新回到竖直线位置,求此外加电场的场强大小.
huhouping 1年前 已收到1个回答 举报

钱女车房 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;假设A球带负电,B球带正电,则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.

为了研究的方便,不妨设左侧为A球带负电,右侧B球带正电,对带正电的B球受力分析,如图:

根据几何关系:F=mg
1

5−1=[1/2mg=
1
2×10×10−3×10N=5×10-2N
由库仑定律:F=k
q2
r2],即5×10-2=9×109×
q2
0.022
得:q=4.7×10-8C
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×
4.7×10−8
0.042=2.7×105N/C
答:(1)每个球所带的电量为4.7×10-8C.
(2)若外加一水平方向的匀强电场,使两球又重新回到竖直线位置,则此外加电场的场强大小为2.7×105N/C.

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

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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