Question

如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1g，分别用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花

如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为0.1g，分别用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离于平衡位置60°，A球的悬线竖直且A球与绝缘墙壁接触．求：（1）每个小球的带电量；（2）墙壁受到的压力；（3）每条细线的拉力．

Answer 1

（1）对B球受力分析如图所示：

B球受三力平衡，则重力与库伦力的合力大小等于绳子拉力，方向与绳子拉力方向相反，
由几何知识可知：F=mg=T_B
根据库伦定律：F=K

q2

L2

=mg
解得：q=

1

3

×10^-7C
（2）对A球受力分析如图：

A球受力平衡所以：N=Fsin60°=mgsin60°=0.1×10^-2×

3

2

=

3

2

×10^-3N
由牛顿第三定律得：墙受到小球的压力大小为

3

2

×10^-3N，方向水平向左．
（3）对A球受力平衡：T_A=mg+Fcos60°=0.1×10^-2×（1+0.5）=1.5×10^-3N
由前面分析知T_B=mg=1×10^-3N
答：（1）每个小球的带电量为

1

3

×10^-7C；
（2）墙受到小球的压力大小为

3

2

×10^-3N，方向水平向左．
（3）细绳A的拉力大小为1.5×10^-3N，细绳B的拉力大小为1×10^-3N．