Question

如图所示，电荷量为Q₁、Q₂的两个正点电荷分别置于A点和B点．在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带电小球在P点保持静止，则该小球带    电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为α，则tan α=    （用Q₁、Q₂表示）．

Answer

对带电小球进行受力分析，由于不考虑重力，因此根据平衡条件可知，小球受力在切线方向上的合力为零，据此结合数学关系列方程即可正确求解．
【解析】
如果小球带负电荷，对小球受力分析受到可得，小球受到的电场力指向正电荷，圆环对小球的支持力沿着圆心向外，三个力可以平衡，
如果小球带正电荷，受到的电场力有AB指向小球，圆环对小球的支持力沿着指向圆心，这三个力也可以平衡．
所以小球可以带正电也可以负电．
假设小球带正电，对小球进行受力分析如图所示：
根据库仑定律有：
，r1=Lcosα…①
，r2=Lsinα… ②
根据平衡条件有：
F1sinα=F2cosα…③
联立①②③解得：tan α=．
故答案为：正或负，