在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆
Q2△ X
πL3R ;
因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力F库=
×πR=
,方向水平向右;
小球受力分析如图所示,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,故T与F的合力应与重力大小相等,方向相反;
由几何关系可得:
=
;
则小球对绳子的拉力T=
,故C、D错误;
=
;
则F=
=
L2-R2 |
因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力F库=
KQ2
| ||
πL3R |
KQ2
| ||
L3 |
小球受力分析如图所示,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,故T与F的合力应与重力大小相等,方向相反;
由几何关系可得:
T |
L |
mg |
R |
则小球对绳子的拉力T=
mgL |
R |
F | ||
|
mg |
R |
则F=
mg
| ||
R |