Question

17．如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.2kg的小球A悬挂到水平板的MN两点，A上带有Q=4.0×10^-6C的正电荷，两细线夹角为120℃，两线上的拉力大小相等，A的正下方0.3m处固定一带等量异种电荷的小球B，A、B球可视为点电荷，静电力常量k=9.0×10⁹N•m²/C²，求：
（1）A小球受到的库仑力大小；
（2）A小球受到的合力大小；
（3）细线受到的拉力大小．

Answer 1

分析 当B在A的正下方时，分别对AB受力分析利用共点力平衡即可求得，当B移到使M、A、B在同一直线上时，对A受力分析利用共点力平衡即可判断．

解答 解：（1）由库仑定律，则有，F=$\frac{k{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，
代入数据，解得：F=$\frac{9×1{0}^{9}×4×1{0}^{-6}×4×1{0}^{-6}}{0．{3}^{2}}$=1.6N
（2）因A小球处于静止，则A小球受到的合力为零；
（3）根据矢量合成法则，结合几何关系，
则有：每根细线的拉力大小为F_拉=F+mg
代入数据，解得：F_拉=1.6+2=3.6N．
答：（1）A小球受到的库仑力大小1.6N；
（2）A小球受到的合力大小为零；
（3）细线受到的拉力大小3.6N．

点评 本题主要考查了对AB求的受力分析，抓住在库仑力作用下的共点力平衡即可，注意两拉力夹角为120°的特殊三角形的矢量合成应用，难度适中．