Question

一條長(zhǎng)為3l的絲線穿著兩個(gè)質(zhì)量均為m的金屬環(huán)A和B，將線的兩端都系于同一點(diǎn)O，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于靜電斥力使絲線構(gòu)成一等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)處于同一水平面上，如不計(jì)環(huán)與絲線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？

Answer 1

【答案】分析：對(duì)小環(huán)進(jìn)行受力分析，以B為研究對(duì)象受力分析，小球受重力、絲線的張力F₁和庫(kù)侖力F，根據(jù)平衡條件和庫(kù)侖定律即可求解．
解答：解：因?yàn)閮蓚�(gè)小環(huán)完全相同，它們的帶電情況相同，設(shè)每環(huán)帶電為Q，小環(huán)可看成點(diǎn)電荷．受力分析如下圖所示，
以B為研究對(duì)象受力分析，小球受重力、絲線的張力F₁和庫(kù)侖力F．
根據(jù)平衡條件，豎直方向有：F₁cos30°=mg    ①，
水平方向有；F₁+F₁sin30°=F    ②，
其中F=   ③，
因?yàn)槭枪饣�小環(huán)，因此兩個(gè)方向的絲線的張力相等，
以上三式聯(lián)立可得：
Q=
答：兩環(huán)帶電量為．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了庫(kù)侖定律得應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確選擇研究對(duì)象，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，難度適中．