Question

15．如圖所示，真空中有兩個質量都是17.3g的帶電小球，它們的半徑很小，分別系在長為30cm的兩根細繩的一端，兩細繩的另一端懸掛在天花板上的同一點O，兩個小球帶的是等量同種電荷，當它們靜止時，兩根細繩之間的夾角為60°，求兩個小球所帶的電量q．（靜電力常數k=9.0×10⁹N•m²/C²）

Answer 1

分析 對其中一個小球受力分析，由共點力的平衡條件可得出小球所受拉力的大小和小球受到的庫侖力，再由庫侖力公式可得出小球所帶電荷量．

解答 解：設小球在水平方向受到庫侖力的大小為F．以右邊的小球為研究對象，分析受力如圖．

則根據平衡條件有：F=mgtan$\frac{α}{2}$=mgtan30°
因r=l=0.3m
由庫侖定律得：F=k $\frac{{q}^{2}}{{r}^{2}}$
解得q=10^-6C
答：兩個小球所帶的電量10^-6C．

點評 本題中兩邊的球是對稱的，分析其中一個小球即可得出正確結論；在電場中處理問題的方法與力學是一致的，做好受力分析是解決問題的關鍵．