问题
选择题
如图,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中B的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°.则
为( )q2 q1
A.2
B.3
C.23
D.33
答案
A球电量不变,设为q0.两种情况下A球均受三个力作用下平衡.
库仑力F=k
.q0q r2
A球质量设为m,对A球应用共点力平衡条件得 F=k
=mgtanθ,q0q r2
两球之间的距离 r=Lsinθ,
其中L为线长,r为两球球心之间的距离.
由以上两式得到 q=
tanθsin2θmgL2 kq0
所以
=q2 q1
=tan45°sin245° tan30°sin230°
=2(
)21 2 1
(3
)21 2
.3
故选C.