Question

光滑絕緣水平面上的帶電小球A和B，質(zhì)量分別為m₁=2 g、m₂=1 g；它們的帶電荷量相等，q₁=q₂=10^-7C，A球帶正電，B球帶負(fù)電.

(1)現(xiàn)有水平恒力F₁向右作用于A球，這時(shí)A、B一起向右運(yùn)動(dòng)，且保持距離d=0.1 m不變，如圖.試問(wèn)F₁多大？它們?nèi)绾芜\(yùn)動(dòng)？

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

Answer 1

解析：(1)兩球保持不變，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(shí)，兩球一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由B受力情況可求得加速度為

a₁=m/s²=9 m/s².

以A、B整體為研究對(duì)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^-2N.

(2)當(dāng)F₂作用于B時(shí)，由A球的受力情況得系統(tǒng)的加速度為a₂=m/s²=4.5 m/s².

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

答案：(1)2.7×10^-2N  兩球一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 

(2)1.35×10^-2 N