Question

如图有两个质量相同的小球（可视为点电荷）分别带电为Q_a=+4.0×10^-9C和Q_b=+2.0×10^-9C，相距为10cm，b球用绝缘支架固定，a球挂在绝缘绳下，绳与竖直方向成53°角静止．求：
①两球间的电场力是多大？是引力还是斥力？
②一个小球的质量是多少？
（已知静电力常量k=9.0×10⁹N．m²/C²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

Answer

（1）根据库仑定律求解出电场力；
（2）根据平衡等式求解出小球的质量．
【解析】
（1）根据库仑定律得：
F==7.2×10-6 N
a球挂在绝缘绳下，绳与竖直方向成53°角静止．电场力是斥力．
（2）对小球a受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡得：
F=mgtan53°
m=5.4×10-7kg
答：①两球间的电场力是7.2×10-6 N，是斥力．
②一个小球的质量是5.4×10-7kg．