Question

【題目】光滑的絕緣水平面上的帶電小球A和B，質量分別為m1＝2 g、m2＝1 g；它們的帶電荷量相等，q1＝q2＝10－7 C，A球帶正電，B球帶負電，如圖所示．

(1)現有水平恒力F1向右作用于A球，此時A、B一起向右運動，且保持距離d＝0.1 m不變，如圖所示，試問F1多大？它們如何運動？

(2)若水平恒力F2向左作用于B球，兩球一起向左運動，也保持距離d＝0.1 m不變，試問F2多大？

Answer 1

【答案】(1)2.7×10－2 N　兩球一起向右做勻加速直線運動　(2)1.35×10－2 N

【解析】(1)A、B兩球間相互作用的靜電力為恒力，其大小為

F＝k＝9×109×N＝9×10－3 N

F1作用于A時，兩球一起向右做勻加速直線運動，由B的受力情況可求得加速度為

以AB整體為研究對象，作用于A球向右的恒力為

F1＝(m1＋m2)a1＝(2×10－3＋1×10－3)×9 N＝2.7×10－2 N.

(2)當F2作用于B時，由A球的受力情況得系統的加速度為

所以F2＝(m1＋m2)a2＝(1×10－3＋2×10－3)×4.5 N＝1.35×10－2 N.