Question

13．如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，丝线与竖直方向夹角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少？

Answer 1

分析 根据B球的状态可以求出B球的受力情况，从而求出两球之间的库仑力，再根据库仑定律求出两球之间的距离．

解答 解：以小球为研究对象，对小球进行受力分析，
根据小球处于平衡状态可知F=mgtanθ（1）
而小球所受库仑力大小为F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$…（2）
联立（1）（2）
解得A、B两球之间的距离为
r=$\sqrt{\frac{kQq}{mgtanθ}}$．
答：A球和B球之间的距离$\sqrt{\frac{kQq}{mgtanθ}}$．

点评 对于复合场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法．