带电体平衡问题例2】如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电.平衡时三根绝缘细线都是伸直的,但拉力都为零.(1)指出B球和C球
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 21:40:48
带电体平衡问题例2】如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电.平衡时三根绝缘细线都是伸直的,但拉力都为零.(1)指出B球和C球
带电体平衡问题
例2】如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电.平衡时三根绝缘细线都是伸直的,但拉力都为零.
(1)指出B球和C球分别带何种电荷.
(2)若A球带电荷量为Q,则B球的带电荷量为多少?
(3)若A球带电荷量减小,B、C两球带电荷量保持不变,则细线AB、BC中的拉力分别如何变化?
带电体平衡问题例2】如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电.平衡时三根绝缘细线都是伸直的,但拉力都为零.(1)指出B球和C球
(1)平衡时三根绝缘细线都是伸直的,但拉力都为零,说明B和C都是带负电,且电荷相同.
(2)A对B的引力可以分解为向上的力,与B向下的重力相同;和向右的力,与C对B向左的排斥力相同.由于三根绳子长度相同,角ABC为60度,根据力分解公式算出向左的力为A对B的力的一半(直角三角形30度角所对直角边是斜边一半),即C对B的排斥力是A对B引力的一半,由于AB=BC,可知C点电荷为A点一半,同理可知,B球带电量为1/2Q.
(3)B点受到向左的排斥力和向下的重力,这两个力的合力方向与A对B的吸引力方向相反.A电量减小,A对B的引力变小,上述合力增大,AB间的绳子产生拉力.由于AB间拉力的影响,B点受力平衡,因此BC无拉力(即不需要额外的力克服C对B的排斥力,保持和初始一致的效果).
(1)B和C都是带负电
(2)B球带点量为1/2Q,力平衡可以算出。
(3)A电量减小,则拉力不足会在细线AB(及AC)中出现张力,但BC中的拉力不受影响。