Question

物理选修3-1 电荷问题，在线等

光滑绝缘水平面上有两个带点小球（可以看做点电荷），质量分别为0.1kg和0.3kg，带点分别为Q1=2.0×10^-6（正电荷），Q2=-8.0×10^-6（负电荷），距离为r=0.4m，为保证他们之间的距离不发生变化，可采用如下两种方式：
（1）在Q2上施加一水平向右拉力F，使两小球一起想右运动，则拉力F为多大？
（2）如果不用外力拉，两小球应该做什么运动？则两小球的速度分别为多大？
主要是第二问，在线等，速度、、、
要详细过程！

Answer 1

1
F=kQ1Q2/r²，代入数值即可
2
作匀速圆周运动，两球之间的库仑力作为向心力。
旋转中心为两球之间的某一点。
设Q1的运动轨迹半径为r1，Q2的运动轨迹半径为r2.
则r1+r2=r=0.4m
库仑力F=m1·a1=m2·a2
F在上个问题中已求出，则可直接求出两球的向心加速度a1和a2.
而两球的角速度相等，设为ω，则有 a1=ω²·r1， a2=ω²·r2
这样我们得到一个三元方程组：
r1+r2=0.4， a1=ω²·r1， a2=ω²·r2
其中a1和a2是已求出的量，所以可求出三个未知量ω，r1和r2
则可求出两小球的线速度 V1=ω·r1， V2=ω·r2

追问

异极相吸、那不是应该做相向运动么、、

追答

如果力的方向与原始的速度方向相垂直则可做匀速圆周运动

Answer 2

在正电荷反向施加与原始库仑力大小相同的合外力，或将两电荷沿库仑力线共面的垂直方向给一个惯性，类似双星互相绕转。自然向心半径可以求得。势能实质是负能量，用正能量调衡是本质。

Answer 3

要过程吗？