Question

如圖所示，A、B兩個帶電小球可以看成點電荷，用兩等長絕緣細線懸掛起來，在水平方向的勻強電場中，A、B靜止，且懸線都保持豎直，已知A、B相距3cm，A的帶電量為q_A=+2.0×10^-9 C．已知靜電力常量k=9.0×10⁹N?m²/C²．求：
（1）勻強電場的場強大小和方向；
（2）小球B的電量和電性．

Answer 1

分析：A球帶正電，B球帶電，要使A、B處于豎直方向平衡，則B對A的吸引力水平向右，則要加一個水平向左的電場，使A受到的電場力等于B球對A的吸引力，根據F=qE與平衡方程，即可求解．

解答：解：（1）由題意可知A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B對A的作用力向右，所以要加一個水平向左的電場，
對B受力分析，則由根據平衡條件得：
Eq_B=

kqAqB

r2

代入數據解得：E=

9×109×2×10-9

0.032

N/C=2×10⁴N/C；
（2）對A受力分析，則有：Eq_A=

kqAqB

r2

；
解得：q_B=

Er2

k

=

2×104×0.032

9×109

C=2×10^-9 C；
B受到的庫侖力水平向左，則電場力水平右，所以B帶負電．
答：（1）外加的勻強電場的場強大小是2×10⁴N/C，方向水平向左．（2）小球B的電量2×10^-9 C；帶負電．

點評：本題主要考查了庫侖定律及電荷在電場中要受到力的作用，根據小球受力平衡求解，難度不大，屬于基礎題．