Question

如图所示，把质量为1.2×10^-3kg、电量为-4×10^-6C的带电小球A用绝缘轻绳吊在铁架台的横梁上，将另一放在绝缘支座上的带电小球B靠近它时，轻绳偏离竖直方向37°角后保持静止，此时两个带电小球恰好处在同一高度，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²．试求：
（1）小球B的带电种类；
（2）小球B施加给小球A的静电力大小；
（3）小球B产生的电场中，在小球A所在位置处电场强度的大小和方向．

Answer 1

【答案】分析：小球受重力，拉力和B对它的吸引力，处于平衡状态，由平衡条件画出受力图即可解答．
解答：解：（1）因为小球A带负电，由异性相吸，可知小球B带的正电．
（2）如图分析小球A的受力，由平衡条件可知小球B施加给小球A的静电力大小为：
F=mgtan37°=1.2×10^-3×10×0.75N=9×10^-3N．
（3）由电场强度定义式可知，小球B在小球A所在位置处的电场强度大小为：
方向与小球A所的静电力方向相反，即水平向左．
答：（1）B球带负点；
（2）A球受静电力大小是9×10^-3N，方向向左；
（3）小球A所在位置处电场强度的大小2.25×10 3 N/C，方向向左．
点评：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答．