Question

求一道高一的物理题！

两个分别用长13cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同球形导体，带有同种等量电荷（可视为点电荷）。由于静电斥力，它们之间的距离为10cm。已测得每个球形导体质量是0.6g，求他们所带的电荷数。注（这是物理选修3-1的第9页第5题），用之前的方法解。不要用没学到的。

Answer 1

两球之间的库伦力是相等的
故用隔离法，只看其一部分小球
再力的分解，用三角形法则
三角形边长分别为13,12,5
5cm/12cm=F/G G=6N（你确定是0.6g？不是0.6kg？我此处用kg算，要是克得话你再除以1000就行了啦）
所以F=2.5N
F=kq^2/r^2 得到q=1/600000 约等于1.67*10^-6 C

Answer 2

F=kqq/r^2＝mgtanA。A为重力与绳子拉力所夹之角。又知13^2-(10/2)^2=12^2。（重力、绳子拉力和合力所成三角形与绳子悬点、球和两球中点所成三角形相似）
所以tanA=(10/2)/12=5/12
所以kqq/r^2＝mgtanA＝（5mg）/12。代入数据可得答案。 (注意各物理量的单位）

Answer 3

答：通过受力分析可知：两导体间的斥力为2.5*10^-3N . 根据F=K*(q1*q2/r^2)可求的q1=q2=5.27*10^-8 C.一个电荷带电量为1.6*10^-9 C。所以电荷数n=q1/(1.6*10^-9)=3.3*10^11
个。

Answer 4

按照上面的即可算出

Answer 5

教师参考书上的答案

Answer 6

只要把图大概的画出（是一个等腰三角形，两个球在底边的两端），然后对其中一只小球进行受力分析，他受到重力，库仑力，还有绳子对他的拉力，在对绳子的拉力进行分解，分解为竖直方向（和重力相等），在根据三角形边的比值求出绳子的拉力，而绳子的拉力的水平分力与库仑力相等，所以求出库仑力的大小，最后根据公式，求出电荷量。
由受力关系可知
F/G=5/12
F=5/12G=F=kq^2/a^2
q=(5mga^2/12k)^1/2=5√10*10^2/3c