Question

12．如图所示，把质量为3g的带电小球B用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q=-4.0×10^-6C的带电球A靠近B，当两个带电小球在同一高度相距20cm时，绳与竖直方向夹角θ=37°，A、B球均静止．试求：B球的带电量及电性．（静电力常量k=9.0×10⁹Nm²/C²，重力加速度g=10m/s²）

Answer 1

分析 对小球B受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出静电引力；根据库仑定律求解出小球B的带电量．

解答 解：对球B受力分析，如图，根据共点力平衡条件，结合几何关系得到：
Tsin37°=F
Tcos37°=mg
解得：F=mgtan37°
根据库仑定律，有：
F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$
解得：q=2.5×10^-8C
即B球的带电量是2.5×10^-8C，且带负电．
答：B球的带负电，电荷量为2.5×10^-8C．

点评 本题关键先根据平衡条件得到库仑力，再根据库仑定律求解出B球的带电量，并掌握矢量的合成法则，及三角知识的运用．