题目内容
【题目】光滑的绝缘水平面上的带电小球A和B,质量分别为m1=2 g、m2=1 g;它们的带电荷量相等,q1=q2=10-7 C,A球带正电,B球带负电,如图所示.
(1)现有水平恒力F1向右作用于A球,此时A、B一起向右运动,且保持距离d=0.1 m不变,如图所示,试问F1多大?它们如何运动?
(2)若水平恒力F2向左作用于B球,两球一起向左运动,也保持距离d=0.1 m不变,试问F2多大?
【答案】(1)2.7×10-2 N 两球一起向右做匀加速直线运动 (2)1.35×10-2 N
【解析】(1)A、B两球间相互作用的静电力为恒力,其大小为
F=k=9×109×N=9×10-3 N
F1作用于A时,两球一起向右做匀加速直线运动,由B的受力情况可求得加速度为
以AB整体为研究对象,作用于A球向右的恒力为
F1=(m1+m2)a1=(2×10-3+1×10-3)×9 N=2.7×10-2 N.
(2)当F2作用于B时,由A球的受力情况得系统的加速度为
所以F2=(m1+m2)a2=(1×10-3+2×10-3)×4.5 N=1.35×10-2 N.
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