Question

长为L两端封闭的玻璃绝缘真空管，内壁光滑，内装有A、B两个带电小球，质量分别为m、5m，管竖直放置时，A球在底部，B球恰在管中央；若将管倒置，则当两球平衡时：（1）AB两球间的距离；（2）B球对管底的压力．

Answer 1

【答案】分析：（1）先对B进行受力分析，后对A进行受力分析，得出已顶到管顶了的结论，所以A、B间距离为L；
（2）对B进行受力分析即可．再使用根据牛顿第三定律，说明B球对管的压力大小等于B受到的支持力．
解答：解：（1）由图一中B受力平衡可得：

倒置时，假设A只受重力、库仑力而平衡：

解得：；因为x＞L，说明A已顶到管顶了如图二所示，所以A、B间距离为L
（2）对B进行受力分析可知：

根据牛顿第三定律，B球对管的压力大小为6.25mg
答：：（1）AB两球间的距离为L；（2）B球对管底的压力为6.25mg．
点评：该题中分别对A和B进行受力分析即可的结论，属于简单题目．其中要使用根据牛顿第三定律，说明B球对管的压力大小等于B受到的支持力．