用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示.若已知静电力常量

用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示.若已知静电力常量

题型:不详难度:来源:
用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示.若已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所带的电荷量.
答案
(1)对小球进行受力分析,如图所示.
设绳子对小球的拉力为T,
根据平衡条件得:
mg
T
=cosθ

T=
mg
cosθ

(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
F
mg
=tanθ

F=mgtanθ
根据库仑定律得:
F=k
Q2
r2

r=2Lsinθ

∴Q=2Lsinθ


mgtanθ
k

答:(1)小球所受拉力的大小是
mg
cosθ

(2)小球所带的电荷量是
2Lsinθ


mgtanθ
k

举一反三
两个分别带有电荷量+2Q和-4Q的相同金属小球(可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F;现将两小球相互接触后将其放回原处,此时两球间库仑力的大小为(  )
A.8FB.
8
9
F
C.
9
8
F
D.
1
8
F
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有两个点电荷q1、q2,放在真空中两点,已知q1=3q2,则q1对q2静电力跟q2对q1静电力之比为(  )
A.1:3B.1:1C.3:1D.无法确定
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B电荷受到A电荷的静电作用,实际上是(  )
A.A电荷对B电荷的直接作用
B.A电荷的电场对B电荷的电场的作用
C.A电荷对B电荷电场的作用
D.A电荷的电场对B电荷的作用
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真空中有A、B两个点电荷,两者间的相互作用力为F.若A的电量不变,B的电量变为原来9倍,要使相互作用的静电力不变,A、B间的距离应为原来的______倍.
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两个大小相同的金属球,所带电荷量分别为3Q和-Q,相距为r时,它们间的作用力为F,现将两球接触后分开,并使它们相距2r,则它们之间的相互作用力大小将变为多大(  )
A.
F
4
B.
F
8
C.
F
12
D.F
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