Question

19．两个带有等量同种电荷的小球，质量均为0.1g，用长l=50cm的丝线挂在同一点，平衡时两球相距d=20cm（g=10m/s²），则每个小球的带电量为多少？

Answer 1

分析 对小球进行受力分析，通过共点力平衡以及库仑定律求出每个小球的电荷量．

解答 解：设小球在水平方向受到库仑力的大小为F．
以右边的小球为研究对象，分析受力如图．

则根据平衡条件有：$\frac{F}{mg}$=$\frac{\frac{d}{2}}{l}$，
再根据库仑定律得：F=k$\frac{{q}^{2}}{{d}^{2}}$，
解得：q=$\sqrt{\frac{mg{d}^{3}}{2kl}}$=$\sqrt{\frac{0.1×1{0}^{-3}×10×0．{2}^{3}}{2×9×1{0}^{9}×0.5}}$≈3×10^-16C．
答：每个小球的带电量约为3×10^-16C．

点评 本题中两边的球是对称的，分析其中一个小球即可得出正确结论；在电场中处理问题的方法与力学是一致的，做好受力分析是解决问题的关键，同时注意三角形的相似比．