在一个无限大均匀带电平面附近 用绝缘丝线悬挂一电量为q 质量为m的小球。设丝线的质量可忽略 小球上的
在一个无限大均匀带电平面附近,用绝缘丝线悬挂一电量为q、质量为m的小球。设丝线的质量可忽略,小球上的电荷不影响带电平面的电荷分布。小球处于平衡状态时,丝线的张角为θ,如图14-6(a)所示。求带电平面的面电荷密度。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:对小球做受力分析可知小球受重力、丝线的张力和带电平面的静电力作用如图14-6(b)所示。因小球处于平衡状态故小球所受合力为零。设无限大均匀带电平面的面电荷密度为σ。则其在小球所在处产生的电场强度的大小为E=σ/(2ε0)小球受到的静电力为F=qE= (1)根据牛顿第二定律分别列出水平方向和竖直方向的力平衡方程得到F-Tsinθ=0 (2)Tcosθ-mg=0 (3)联立求解式(2)和(3)得到F=mgtanθ (4)联立求解式(1)和(4)得到
对小球做受力分析可知,小球受重力、丝线的张力和带电平面的静电力作用,如图14-6(b)所示。因小球处于平衡状态,故小球所受合力为零。设无限大均匀带电平面的面电荷密度为σ。则其在小球所在处产生的电场强度的大小为E=σ/(2ε0),小球受到的静电力为F=qE=(1)根据牛顿第二定律分别列出水平方向和竖直方向的力平衡方程,得到F-Tsinθ=0(2)Tcosθ-mg=0(3)联立求解式(2)和(3),得到F=mgtanθ(4)联立求解式(1)和(4),得到
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