長為L的絕緣細線下端系一帶正電的小球，其帶電荷量為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...

問題詳情：

長為L的絕緣細線下端系一帶正電的小球，其帶電荷量為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的兩倍．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為多少？

(2)球擺回到A處時懸線拉力為多少？

【回答】

 解析：(1)球靜止在A處受三個力作用：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得：

F拉＝F＋mg，F＝k，F拉＝2mg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，則：mgL(1－cos θ)＝mv2

由牛頓第二定律和圓周運動規律得F拉′－mg－F＝m

由(1)知靜電力F＝mg，聯立解得：F拉′＝3mg．

知識點：安培力與洛倫茲力單元測試

題型：計算題