Question

如图所示，两个分别用长l=5cm的绝缘细线悬挂于同一点的相同金属小球（可视为点电荷），带有等量同种电荷．由于静电力为斥力，它们之间的距离为r=6cm．已测得每个金属小球的质量m=1.2×10^-3kg．试求它们所带的电荷量q．（已知g=10m/s²，k=9.0×10⁹Nm²/C²）

Answer 1

分析：对球受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．

解答：解：带电金属小球在重力、静电力和线的拉力作用下，处于平衡状态，
它的受力示意图如图所示．由共点力平衡条件可知：
F=mgtanθ
由几何关系得tanθ=

3

52-32

=

3

4

F=

kq2

r2

=mgtanθ
q=r

mgtanθ k

=6×10^-8C
答：它们所带的电荷量是6×10^-8C．

点评：对小球进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题．需要注意的是：两小球受到的库伦力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上．