Question

【题目】如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为+Q，半径为R，圆心为O，OP为垂直于圆环平面的粗糙绝缘直杆（粗糙程度处处相同），其上套有一质量为m，带电量为q的带电小球（不影响带电圆环的电场分布），距圆心O为L，恰能保持静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求杆的动摩擦因数μ。

Answer 1

【答案】

【解析】试题分析：将带电圆环分成若干段，每一小段看作一个点电荷，再根据点电荷场强公式，求出每个点电荷在P处产生的场强大小，最后结场强的合成三角函数关系，即可求场强，再由平衡方程求出摩擦因数。

设环上（）的长度在处的场强为

则场强为：

由对称性可得，在轴线上距圆心L处的场强为E，则：

由公式： 其中

可解得P点场强为：

由平衡条件得：

联立解得：