Question

2．如圖所示，一帶正電、電荷量為Q的小球A系在長為l的絕緣輕繩下端，另一電荷量也為Q的小球B位于掛點的正下方（A、B均視為點電荷），系統(tǒng)穩(wěn)定后，輕繩與豎直方向成30°角，小球A、B靜止于同一高度，則小球B帶正電（填“正電”或“負電”）；已知靜電力常量為k，則兩球間的靜電力為$\frac{4k{Q}^{2}}{{l}^{2}}$．

Answer 1

分析 對小球A受力分析，受到重力、靜電引力和細線的拉力，根據(jù)三力平衡求出兩球間的靜電力；也可根據(jù)庫侖定律求解出小球間的靜電力．

解答 解：依據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，由于小球A帶正電，因此B也帶正電；
帶電的小球A處于平衡狀態(tài)，A受到庫侖力F、重力mg以及繩子的拉力T的作用，其合力為零．
因此有：F=mgtan30°　　　
得：F=$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg
而根據(jù)庫侖定律有：F=$\frac{kQ•Q}{{r}^{2}}$
因r=lsin30°
所以F=$\frac{4k{Q}^{2}}{{l}^{2}}$；
故答案為：正電，$\frac{4k{Q}^{2}}{{l}^{2}}$．

點評 本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得到庫侖力，同時掌握庫侖定律的內(nèi)容，注意成立的條件，最后理解三角知識的應用．