Question

長為L兩端封閉的玻璃絕緣真空管，內壁光滑，內裝有A、B兩個帶電小球，質量分別為m、5m，管豎直放置時，A球在底部，B球恰在管中央；若將管倒置，則當兩球平衡時：（1）AB兩球間的距離；（2）B球對管底的壓力．

Answer 1

【答案】分析：（1）先對B進行受力分析，后對A進行受力分析，得出已頂到管頂了的結論，所以A、B間距離為L；
（2）對B進行受力分析即可．再使用根據牛頓第三定律，說明B球對管的壓力大小等于B受到的支持力．
解答：解：（1）由圖一中B受力平衡可得：

倒置時，假設A只受重力、庫侖力而平衡：

解得：；因為x＞L，說明A已頂到管頂了如圖二所示，所以A、B間距離為L
（2）對B進行受力分析可知：

根據牛頓第三定律，B球對管的壓力大小為6.25mg
答：：（1）AB兩球間的距離為L；（2）B球對管底的壓力為6.25mg．
點評：該題中分別對A和B進行受力分析即可的結論，屬于簡單題目．其中要使用根據牛頓第三定律，說明B球對管的壓力大小等于B受到的支持力．