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两个质量均为0.20g的小球,带的电量相同,用长为30.0cm的细线挂在同一点,静止时两线夹角为2A=10度.小球的半径忽略,求每个小球的电荷量.(sinA约等于tanA约等于A)为什么我算了好几遍用计算器
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两个质量均为0.20g的小球,带的电量相同,用长为30.0cm的细线挂在同一点,静止时两线夹角为2A=10度.小球的半径忽略,求每个小球的电荷量.(sinA约等于tanA约等于A)
为什么我算了好几遍 用计算器算了好几遍都等于 6.93×10^(-9) 网上怎么都等于7.29*10^(-9)
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答案和解析
m=0.2克=2*10^(-4)千克,L=30厘米=0.3米,两个小球带电量均设为Q
A=5度=5*π / 180 弧度=π / 36 弧度
对一个小球分析:受重力mg、线的拉力T、电场力F(方向是水平的),合力为0
由合力为0 得 F/ (mg)=tanA
由库仑定律 得 F=K*Q^2 / r^2 ,r是两个小球之间的距离
(r / 2)/ L=sinA
因为角度A较小(A=5度),所以可认为 sinA=tanA=A (此关系中A的单位要用弧度)
所以有 F/ (mg)=(r / 2)/ L
即 (K*Q^2 / r^2)/ (mg)=(r / 2)/ L
得 Q=根号[ mg*r^3 / (2KL) ]=根号[ mg*(2L*sinA)^3 / (2KL) ]=根号[ mg*(2L*A)^3 / (2KL) ]
即 Q=根号[ 8*mg*L^2*A^3 / (2K) ]
所以 Q=根号[ 8* 2*10^(-4)*10* 0.3^2*(π / 36) ^3 / (2*9*10^9 ) ]=7.29*10^(-9) 库仑
A=5度=5*π / 180 弧度=π / 36 弧度
对一个小球分析:受重力mg、线的拉力T、电场力F(方向是水平的),合力为0
由合力为0 得 F/ (mg)=tanA
由库仑定律 得 F=K*Q^2 / r^2 ,r是两个小球之间的距离
(r / 2)/ L=sinA
因为角度A较小(A=5度),所以可认为 sinA=tanA=A (此关系中A的单位要用弧度)
所以有 F/ (mg)=(r / 2)/ L
即 (K*Q^2 / r^2)/ (mg)=(r / 2)/ L
得 Q=根号[ mg*r^3 / (2KL) ]=根号[ mg*(2L*sinA)^3 / (2KL) ]=根号[ mg*(2L*A)^3 / (2KL) ]
即 Q=根号[ 8*mg*L^2*A^3 / (2K) ]
所以 Q=根号[ 8* 2*10^(-4)*10* 0.3^2*(π / 36) ^3 / (2*9*10^9 ) ]=7.29*10^(-9) 库仑
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