问题 问答题

如图有两个质量相同的小球(可视为点电荷)分别带电为Qa=+4.0×10-9C和Qb=+2.0×10-9C,相距为10cm,b球用绝缘支架固定,a球挂在绝缘绳下,绳与竖直方向成53°角静止.求:

①两球间的电场力是多大?是引力还是斥力?

②一个小球的质量是多少?

(已知静电力常量k=9.0×109N.m2/C2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)

答案

(1)根据库仑定律得:

F=

kQaQb
r2
=7.2×10-6 N

a球挂在绝缘绳下,绳与竖直方向成53°角静止.电场力是斥力.

(2)对小球a受力分析,受到重力、静电引力和细线的拉力,根据三力平衡得:

F=mgtan53°

m=5.4×10-7kg

答:①两球间的电场力是7.2×10-6 N,是斥力.

②一个小球的质量是5.4×10-7kg.

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