Question

【题目】光滑的绝缘水平面上的带电小球A和B，质量分别为m1＝2 g、m2＝1 g；它们的带电荷量相等，q1＝q2＝10－7 C，A球带正电，B球带负电，如图所示．

(1)现有水平恒力F1向右作用于A球，此时A、B一起向右运动，且保持距离d＝0.1 m不变，如图所示，试问F1多大？它们如何运动？

(2)若水平恒力F2向左作用于B球，两球一起向左运动，也保持距离d＝0.1 m不变，试问F2多大？

Answer 1

【答案】(1)2.7×10－2 N　两球一起向右做匀加速直线运动　(2)1.35×10－2 N

【解析】(1)A、B两球间相互作用的静电力为恒力，其大小为

F＝k＝9×109×N＝9×10－3 N

F1作用于A时，两球一起向右做匀加速直线运动，由B的受力情况可求得加速度为

以AB整体为研究对象，作用于A球向右的恒力为

F1＝(m1＋m2)a1＝(2×10－3＋1×10－3)×9 N＝2.7×10－2 N.

(2)当F2作用于B时，由A球的受力情况得系统的加速度为

所以F2＝(m1＋m2)a2＝(1×10－3＋2×10－3)×4.5 N＝1.35×10－2 N.