Question

如圖有兩個質量相同的小球（可視為點電荷）分別帶電為Q_a=+4.0×10^-9C和Q_b=+2.0×10^-9C，相距為10cm，b球用絕緣支架固定，a球掛在絕緣繩下，繩與豎直方向成53°角靜止．求：
①兩球間的電場力是多大？是引力還是斥力？
②一個小球的質量是多少？
（已知靜電力常量k=9.0×10⁹N．m²/C²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

Answer 1

（1）根據庫侖定律得：
F=

kQaQb

r2

=7.2×10^-6 N
a球掛在絕緣繩下，繩與豎直方向成53°角靜止．電場力是斥力．
（2）對小球a受力分析，受到重力、靜電引力和細線的拉力，根據三力平衡得：
F=mgtan53°
m=5.4×10^-7kg
答：①兩球間的電場力是7.2×10^-6 N，是斥力．
②一個小球的質量是5.4×10^-7kg．