作业帮库伦力解答题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同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求： (1)
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 01:19:50
库伦力解答题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同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求： (1)
库伦力解答题
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同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 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.
要详细的过程
库伦力解答题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同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求： (1)
利用几何关系,容易算出平衡时二者之间距离 r = 10 cm （过程从略）
库仑力
F = k * q^2/r^2
与竖直方向夹角60度.对B 斜向上,对A 斜向下.
对小球 B ,设绳中拉力为 Tb
mg = Tb * cos60 + F* cos60 = (F + Tb)/2
Tb*sin60 = F*sin60,即 F = Tb
所以
F = Tb = mg = 0.1g * 10 m/s^2 = 0.001 牛顿
k*q^2/r^2 = 0.001
其中 k = 8.99 ×10^9 牛顿 米^2/库仑^2
q^2 = 0.001 牛顿 * (0.1 米)^2 /[8.99×10^9 牛顿 米^2/库仑^2]
= 0.111 ×10 ^(-14) 库仑^2
q = 3.33 ×10^(-7) 库仑
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对于 球A
Ta = mg + F*cos60
F*sin60 = N
所以 墙壁受到的压力
N = F*sin60 = 0.001 * √3/2 = 8.66 ×10^(-4) 牛顿
绳中拉力
Ta = mg + F* cos60 = 0.0015 牛顿
B球绳拉力
Tb = mg = 0.001 牛顿 （见上问中）
注意ΔAOB为正三角形然后画出各力方向即可求解。
对于B球受三个力相互夹角120,不难得T=F=G=mg=0.001(N)
由库伦力F=kq^2/L^2 => q=3.3*10^-8 (C)
A水平受力平衡：N=Fsin60°=8.7x10^-4(N)
A竖直受力平衡: T'=G+Fcos60°=1.5x10^-3(N)
（g取10m/s^2）