长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示．当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静...

问题详情：

长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示．当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重力mg的3倍．现将球拉至图中B处（θ=60°），放开球让它摆动，问：

（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？

（2）球摆回到A处时悬线拉力为多少？

【回答】

       解：（1）球静止在A处经受力分析知受三个力作用：重力mg、静电力F和细线拉力F拉，由受力平衡和库仑定律列式：

F拉=F+mg，

F=，

F拉=2mg

三式联立解得：

q=．

（2）摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，列如下方程：

mgL（1﹣cos60°）=mv2

F拉′﹣mg﹣F=m

由（1）知静电力F=mg

解上述三个方程得：F拉′=3mg．

答：（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为

（2）摆球回到A处时悬线拉力为3mg．

知识点：静电场及其应用单元测试

题型：计算题