Question

17．如图所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10^-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°．由A 球的平衡条件可求：
（1）球B受到的库仑力多大？
（2）球A带的电量q_A为多大？
（3）球B的电场在A球位置的电场强度E为多大？

Answer 1

分析 对小球A进行正确受力分析，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列方程求解．

解答 解：（1）（2）、小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：
F_库=mgtanθ…①
F_库=k$\frac{{{q}_{A}q}_{B}}{{r}^{2}}$…②
将r=3cm=0.03m，θ=45°
代入解①②得：F_库=2×10^-3N，q_A=5×10^-9 C．
故根据牛顿第三定律可知，B所受库仑引力为2×10^-3N，小球A带的电量是5×10^-9C．由于B带正电，故A带负电．
（3）球B的电场在A球位置的电场强度为：E=$\frac{F}{q}$=4×10⁵N/C；
答：（1）此时小球B受到的库仑力F是2×10^-3 N．
（2）小球A带负电，电量是-5×10^-9 C；
（3）球B的电场在A球位置的电场强度E为4×10⁵N/C．

点评 本题结合物体平衡考查了库仑定律的应用，属于简单基础题目，是一道考查基础知识的好题．