Question

两个完全相同的带电小球，质量均为m且带有等量同种电荷，用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点（如图所示），静止后两条细线张角为2θ．若细线长度为L，两个小球所带电荷量大小均为

 

，悬线张力大小为

 

．

Answer 1

分析：对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受拉力的大小和小球受到的库仑力，由库仑力公式可得出小球所带电荷量．

解答：解：（1）对小球进行受力分析，如图所示．
设小球在水平方向受到库仑力的大小为F，
根据平衡条件得

F

mg

=tanθ
所以F=mgtanθ
根据库仑定律得：F=k

Q2

r2

有几何关系可知r=2Lsinθ
解得Q=

4mgL2sin3θ kcosθ

（2）设绳子对小球的拉力为T，
根据平衡条件得：

mg

T

=cosθ，
T=

mg

cosθ

故答案为：

4mgL2sin3θ kcosθ

；

mg

cosθ

．

点评：本题两边的球是对称的，故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．