Question

如圖所示，絕緣的水平面上靜止著兩個質量均為m，電荷量均為+Q的物體A和B（A，B均可視為質點），它們間的距離為r，A，B與平面間的動摩擦因數均為μ．
（1）A受到的摩擦力為多大？
（2）如果將A的電荷量增至+4Q，兩物體開始運動，當它們的加速度第一次為零時，A，B相距多遠？

Answer 1

分析：（1）兩個物體水平方向均是受靜電斥力和靜摩擦力，根據平衡條件求解靜摩擦力；
（2）當增加A電荷的電量后，兩電荷受到庫侖斥力運動，當所受的庫侖斥力與摩擦力相等時，加速度為零，根據這一關系求出兩電荷的距離．

解答：解：（1）A靜止時，它受到的靜摩擦力F_f與庫侖力大小相等，故：
F_f=k

Q2

r2

 
（2）設A、B加速度為零時二者之間距離為R，由平衡條件得：
μmg=k

4Q2

r2

解得：r=2Q

k μmg

答：（1）A受到的摩擦力為k

Q2

r2

；
（2）如果將A的電荷量增至+4Q，兩物體開始運動，當它們的加速度第一次為零時，A、B相距2Q

k μmg

．

點評：解決本題的關鍵掌握庫侖定律的公式F=k

Q1Q2

r2

，以及知道電荷所受的庫侖力與摩擦力相等時，加速度為零．