Question

如图所示，绝缘的水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为+Q的物体A和B（A，B均可视为质点），它们间的距离为r，A，B与平面间的动摩擦因数均为μ．
（1）A受到的摩擦力为多大？
（2）如果将A的电荷量增至+4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A，B相距多远？

Answer 1

分析：（1）两个物体水平方向均是受静电斥力和静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力；
（2）当增加A电荷的电量后，两电荷受到库仑斥力运动，当所受的库仑斥力与摩擦力相等时，加速度为零，根据这一关系求出两电荷的距离．

解答：解：（1）A静止时，它受到的静摩擦力F_f与库仑力大小相等，故：
F_f=k

Q2

r2

 
（2）设A、B加速度为零时二者之间距离为R，由平衡条件得：
μmg=k

4Q2

r2

解得：r=2Q

k μmg

答：（1）A受到的摩擦力为k

Q2

r2

；
（2）如果将A的电荷量增至+4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B相距2Q

k μmg

．

点评：解决本题的关键掌握库仑定律的公式F=k

Q1Q2

r2

，以及知道电荷所受的库仑力与摩擦力相等时，加速度为零．