Question

如图所示，A、B两个带电小球可以看成点电荷，用两等长绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场中，A、B静止，且悬线都保持竖直，已知A、B相距3cm，A的带电量为q_A=+2.0×10^-9 C．已知静电力常量k=9.0×10⁹N?m²/C²．求：
（1）匀强电场的场强大小和方向；
（2）小球B的电量和电性．

Answer 1

分析：A球带正电，B球带电，要使A、B处于竖直方向平衡，则B对A的吸引力水平向右，则要加一个水平向左的电场，使A受到的电场力等于B球对A的吸引力，根据F=qE与平衡方程，即可求解．

解答：解：（1）由题意可知A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力向右，所以要加一个水平向左的电场，
对B受力分析，则由根据平衡条件得：
Eq_B=

kqAqB

r2

代入数据解得：E=

9×109×2×10-9

0.032

N/C=2×10⁴N/C；
（2）对A受力分析，则有：Eq_A=

kqAqB

r2

；
解得：q_B=

Er2

k

=

2×104×0.032

9×109

C=2×10^-9 C；
B受到的库仑力水平向左，则电场力水平右，所以B带负电．
答：（1）外加的匀强电场的场强大小是2×10⁴N/C，方向水平向左．（2）小球B的电量2×10^-9 C；带负电．

点评：本题主要考查了库仑定律及电荷在电场中要受到力的作用，根据小球受力平衡求解，难度不大，属于基础题．