Question

20．如图光滑绝缘支架AOB对称放置，每边与水平面的夹角均为θ，在AO，BO上均有一质量为m的带电小球，带电量分别为Q，4Q，若两小球始终处于同一水平面上，求当两球速度最大时两球间的距离．

Answer 1

分析 当两个带电小球加速度为零时，速度最大，对小球受力分析，根据平衡条件结合库仑定律列式求解即可．

解答 解：当两个带电小球加速度为零时，速度最大，对小球受力分析，根据平衡条件得：
tan$θ=\frac{{F}_{库}}{mg}$，
而${F}_{库}=k\frac{4Q•Q}{{r}^{2}}$
解得：r=$\sqrt{\frac{4k{Q}^{2}}{mgtanθ}}$
答：当两球速度最大时两球间的距离为$\sqrt{\frac{4k{Q}^{2}}{mgtanθ}}$．

点评 本题主要考查了共点力平衡条件以及库仑定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，能根据平衡条件列式求解，难度不大属于基础题．