Question

9．所圖所示，在真空中，兩條長為60cm的絲線一端固定于O點，另一端分別系一質量均為0.1g的小球A和B．當兩小球帶相同的電荷量時，A球被光滑的絕緣擋板擋住，且使OB線保持與豎直方向成60°角而靜止．求：
（1）小球所帶電荷量；
（2）OB線受到的拉力．

Answer 1

分析 分別對A球和B球受力分析，運用力的合成或分解結合共點力平衡條件解決問題．

解答 解：（1）對B球受力分析如圖所示：

B球受三力平衡，則重力與庫倫力的合力大小等于繩子拉力，方向與繩子拉力方向相反，
由幾何知識可知：F=mg=T_B
根據庫倫定律：F=k$\frac{{q}^{2}}{{L}^{2}}$=mg
解得：q=$\sqrt{\frac{mg{L}^{2}}{k}}=\sqrt{\frac{0.1×1{0}^{-3}×10×0．{6}^{2}}{9×1{0}^{9}}}$=2×10^-7C
（2）由上圖可知，T_B=mg=1×10^-3N
答：（1）每個小球的帶電量為2×10^-7C；
（2）細繩B的拉力大小為1×10^-3N．

點評 對小球進行受力分析，運用力的合成或分解結合共點力平衡條件解決問題．需要注意的是：兩小球受到的庫倫力是作用力與反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個物體上．