两个带等量异种电荷的小球，质量均为2克，各用10厘米长的细线悬挂，悬挂点00′相距4厘米，平衡时两球各偏离竖直方向1厘米，如图所示，试求小球所带电量：如果外加一个水平方向的匀强

Question

两个带等量异种电荷的小球，质量均为2克，各用10厘米长的细线悬挂，悬挂点00′相距4厘米，平衡时两球各偏离竖直方向1厘米，如图所示，试求小球所带电量：如果外加一个水平方向的匀强电场后，两球重新回到悬线呈竖直位置，试确定外加电场强度的大小和方向．

Answer 1

（1）对带负电的小球受力分析，如图：

根据力的合成法则，则有：F=mgtanθ
由库仑定律：F=k(q2)/(r2)，
由几何关系：r=d-2Lsinθ
则有：q=（d-2Lsinθ）√((mgtanθ)/(k))；
代入数据，解得：q=9.4×10^-9库
（2）要使回到悬线呈竖直位置，右球应受向右的电场力，则电场的方向向左，
根据平衡条件：qE=k(q2)/(d2)
则有：E=(d-2Lsinθ)/(d2)√(kmgtanθ)
代入数据，解得：E=5.3×l 0⁴牛/库．
答：（1）试求小球所带电量9.4×10^-9库；
（2）外加电场强度的大小5.3×l 0⁴牛/库和方向水平向左．