Question

16．兩個(gè)半徑完全相同的金屬小球帶有等量的正電荷，放于一豎直半圓環(huán)光滑的絕緣面內(nèi)，靜止時(shí)兩球位置如圖所示，已知兩球的質(zhì)量都為m，環(huán)的半徑為R（小金屬球的半徑可以忽略），∠AOC=∠BOC=θ，則小球受到的庫(kù)侖力的大小F=mgtanθ，每個(gè)小球上的電荷量Q=2Rsinθ$\sqrt{\frac{mgtanθ}{k}}$．

Answer 1

分析 先對(duì)小球進(jìn)行受力分析，結(jié)合共點(diǎn)力的平衡求出彼此之間的庫(kù)侖力，然后又庫(kù)侖定律即可求出電量．

解答 解：帶電小球受到重力、支持力和電場(chǎng)力的作用，受力如圖B：

由圖中幾何關(guān)系可知：F=mg•tanθ
兩個(gè)小球之間的距離：L=2Rsinθ
由庫(kù)侖定律得：F=$\frac{k{Q}^{2}}{{L}^{2}}$
所以：Q=$\sqrt{\frac{F{L}^{2}}{k}}$=2Rsinθ$\sqrt{\frac{mgtanθ}{k}}$
故答案為：mgtanθ，2Rsinθ$\sqrt{\frac{mgtanθ}{k}}$．

點(diǎn)評(píng) 該題結(jié)合庫(kù)侖定律考查共點(diǎn)力作用下物體的平衡，屬于對(duì)受力分析的考查，按照受力分析的基本步驟即可正確解答．