题目内容
如图a所示,一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花极上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边二角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?某同学在解答这题时的过程如下:
设电量为q小环受到三个力的作用,拉力T、重力mg和库仑力 F,受力分析如图b,
由受力力平衡知识得:
∴
你认为他的解答是否正确?如果不正确,请给出你的解答。
解:他的解答是错误的。
由于小环是穿在丝线上的,作用于小环上的拉力大小是相等的,只是方向不同罢了。正确的受力分析如图所示。
竖直方向上的受力平衡方程有:Tsin60°=mg
水平方向上受力也平衡,也有:Tcos60°=F
由①②联立得:F=mgcot60°
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