问题
问答题
如图所示，两个带等量同种电荷的圆环穿于水平放置的绝缘光滑圆杆上，两环通过两根长度均为0.5m的绝缘细线与m=6.0kg的重物相连，整个系统平衡时两环间距为0.6m，如图所示．若不计圆环所受到的重力，求：
（1）每根细线的拉力大小；
（2）每个圆环的带电量q．（k=9.0×109Nm2/C2、g=10m/s2）
答案
（1）设细线与竖直方向的夹角为α，则sinα=
=0.6，则得cosα=0.80.3 0.5
以重物为研究对象，分析受力如图1所示，由平衡条件得：2Tcosα=mg
得 T=
=mg 2cosα
N=37.5N60 2×0.8
（2）以左小环为研究对象，分析受力如图2所示，根据平衡条件得：库仑力F=Tsinα=22.5N
再由库仑定律得：F=kq2 r2
则得 q=r
=0.6×F k
C=3×10-5C22.5 9×109
答：
（1）每根细线的拉力大小是37.5N；
（2）每个圆环的带电量q是3×10-5C．
