長爲L的絕緣細線下系一帶正電的小球，其帶電荷量爲Q，懸於O點，如圖所示．當在O點另外固定一個正電荷時，如果球靜...

問題詳情：

長爲L的絕緣細線下系一帶正電的小球，其帶電荷量爲Q，懸於O點，如圖所示．當在O點另外固定一個正電荷時，如果球靜止在A處，則細線拉力是重力mg的3倍．現將球拉至圖中B處（θ=60°），放開球讓它擺動，問：

（1）固定在O處的正電荷的帶電荷量爲多少？

（2）球擺回到A處時懸線拉力爲多少？

【回答】

       解：（1）球靜止在A處經受力分析知受三個力作用：重力mg、靜電力F和細線拉力F拉，由受力平衡和庫侖定律列式：

F拉=F+mg，

F=，

F拉=2mg

三式聯立解得：

q=．

（2）擺回的過程只有重力做功，所以機械能守恆，規定最低點重力勢能等於零，列如下方程：

mgL（1﹣cos60°）=mv2

F拉′﹣mg﹣F=m

由（1）知靜電力F=mg

解上述三個方程得：F拉′=3mg．

答：（1）固定在O處的正電荷的帶電荷量爲

（2）擺球回到A處時懸線拉力爲3mg．

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：計算題