Question

质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正电荷，并用水平向右的外力作用在A球上，平衡以后，悬挂A球的细线竖直，悬挂B球的细线向右偏60°角，如图所示．若A球的带电量为q，则：

（1）B球的带量为多少；

（2）水平外力多大．

Answer

（1）B球的带量为量；

（2）水平外力为=．

【解析】【解析】

（1）当系统平衡以后，B球受到如图所示的三个力：重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F．由合力为零，由平衡条件得：

Fcos30°﹣F1cos30°=0

2Fsin30°﹣mg=0

由库仑定律：

联立上述三式，可得B球的带电量

（2）A球受到如图所示的四个力作用合力为零．

得 FT=F′•cos30°

而F′=F=

所以，A球受到的水平推力FT=mgcos30°=

答：（1）B球的带量为量；

（2）水平外力为=．

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；库仑定律．

【专题】共点力作用下物体平衡专题．

【分析】（1）对B球研究，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出库仑力，再由库仑定律求解B球的带量．

（2）对A球研究，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出水平外力．

【点评】本题是简单的力平衡问题，考查选择研究对象，处理平衡问题的基本能力，采用的是隔离法．