Question

【题目】长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示．当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重力mg的两倍．现将球拉至图中B处（θ=60°），放开球让它摆动，问：

（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为多少?

（2）摆球回到A处时悬线拉力为多少?

Answer 1

【答案】（1）（2）3mg

【解析】

试题分析：（1）球静止在A处经受力分析知受三个力作用：重力mg、静电力F和细线拉力F拉，由受力平衡和库仑定律列式：F拉=F+mg，，

F拉=2mg

三式联立解得：．

（2）摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，列如下方程：

mgL（1-cos60°）=mv2

由（1）知静电力F=mg

解上述三个方程得：F拉′=3mg