Question

2．如圖所示，一個均勻的帶電圓環，帶電荷量為+Q，半徑為r，放在絕緣水平桌面上．圓心為O點，過O點作一豎直線，在此線上取一點A，使A到O點的距離為0.75r，在A點放一檢驗電荷-q，則-q在A點所受的庫侖力大小為$\frac{48kQq}{125{r}^{2}}$．

Answer 1

分析 把檢驗電荷受的力分解為沿豎直線和垂直于豎直線，由電荷的對稱性知垂直于豎直線方向的力相互抵消，從而即可求解．

解答 解：檢驗電荷受的庫侖力沿著電荷的連線指向+q，由對稱性可知在垂直于豎直線的方向上的分力相互抵消，只有沿豎直線方向的分力．

由庫侖力公式知：F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}+（\frac{3r}{4}）^{2}}$ cos53°=$\frac{48kQq}{125{r}^{2}}$，
故答案為：$\frac{48kQq}{125{r}^{2}}$．

點評 畫出受力圖，利用力的分解可以順利解出本題，同時掌握庫侖定律及力的矢量合成法則．