库伦力解答题真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求: (1)
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/30 22:58:04
![库伦力解答题真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求: (1)](/uploads/image/z/7209335-47-5.jpg?t=%E5%BA%93%E4%BC%A6%E5%8A%9B%E8%A7%A3%E7%AD%94%E9%A2%98%E7%9C%9F%E7%A9%BA%E4%B8%AD%E4%B8%A4%E4%B8%AA%E7%9B%B8%E5%90%8C%E7%9A%84%E5%B0%8F%E7%90%83%E5%B8%A6%E6%9C%89%E7%AD%89%E9%87%8F%E5%90%8C%E7%A7%8D%E7%94%B5%E8%8D%B7%2C+%E8%B4%A8%E9%87%8F%E5%9D%87%E4%B8%BA0.1g.+%E5%88%86%E5%88%AB+%E7%94%A810cm%E9%95%BF%E7%9A%84%E7%BB%9D%E7%BC%98%E7%BB%86%E7%BA%BF%E6%82%AC%E6%8C%82%E4%BA%8E%E7%BB%9D%E7%BC%98%E5%A4%A9%E8%8A%B1%E6%9D%BF%E7%9A%84%E5%90%8C%E4%B8%80%E7%82%B9%2C+%E5%BD%93%E5%B9%B3%E8%A1%A1%E6%97%B6B%E7%90%83%E5%81%8F%E7%A6%BB%E7%AB%96%E7%9B%B4%E6%96%B9%E5%90%9160%C2%B0%2C+A%E7%90%83%E7%AB%96%E7%9B%B4%E6%82%AC%E6%8C%82%E4%B8%94%E4%B8%8E%E5%A2%99%E5%A3%81%E6%8E%A5%E8%A7%A6.+%E6%B1%82%EF%BC%9A+%281%29)
库伦力解答题真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求: (1)
库伦力解答题
真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求: (1) 每个小球的带电量; (2) 墙壁受到的压力; (3) 每条细线的拉力.
要详细的过程
库伦力解答题真空中两个相同的小球带有等量同种电荷, 质量均为0.1g. 分别 用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点, 当平衡时B球偏离竖直方向60°, A球竖直悬挂且与墙壁接触. 求: (1)
利用几何关系,容易算出平衡时二者之间距离 r = 10 cm (过程从略)
库仑力
F = k * q^2/r^2
与竖直方向夹角60度.对B 斜向上,对A 斜向下.
对小球 B ,设绳中拉力为 Tb
mg = Tb * cos60 + F* cos60 = (F + Tb)/2
Tb*sin60 = F*sin60,即 F = Tb
所以
F = Tb = mg = 0.1g * 10 m/s^2 = 0.001 牛顿
k*q^2/r^2 = 0.001
其中 k = 8.99 ×10^9 牛顿 米^2/库仑^2
q^2 = 0.001 牛顿 * (0.1 米)^2 /[8.99×10^9 牛顿 米^2/库仑^2]
= 0.111 ×10 ^(-14) 库仑^2
q = 3.33 ×10^(-7) 库仑
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对于 球A
Ta = mg + F*cos60
F*sin60 = N
所以 墙壁受到的压力
N = F*sin60 = 0.001 * √3/2 = 8.66 ×10^(-4) 牛顿
绳中拉力
Ta = mg + F* cos60 = 0.0015 牛顿
B球绳拉力
Tb = mg = 0.001 牛顿 (见上问中)
注意ΔAOB为正三角形然后画出各力方向即可求解。
对于B球受三个力相互夹角120,不难得T=F=G=mg=0.001(N)
由库伦力F=kq^2/L^2 => q=3.3*10^-8 (C)
A水平受力平衡:N=Fsin60°=8.7x10^-4(N)
A竖直受力平衡: T'=G+Fcos60°=1.5x10^-3(N)
(g取10m/s^2)