
题目描述了一个物理情境:AB两小球带有等量的同种电荷,A被固定在竖直放置的10厘米长的绝缘支架上,而B则平衡在光滑的绝缘斜面上,与A处于同一高度。斜面的倾角为30度,B的质量为52克。我们的任务是求解B的带电量。
首先,我们需要对B进行受力分析。B受到三个力的作用:重力mg、电场力F以及斜面支持力N。由于B处于平衡状态,这三个力必须相互平衡。其中,重力mg和电场力F的合力必须与斜面支持力N等大反向。
根据题目条件,我们可以知道电场力F等于重力和斜面支持力的合力,即F=mgtan30。由此,我们可以得出B的带电量q与电场力F的关系:q=k*F/AB²。将F替换为mgtan30,我们得到q=√(mg*OA/k),其中OA为A到B的距离,即绝缘支架的长度,为10厘米。
将题目中给出的数值代入上述公式进行计算:q=√[52*10^(-3)*10*0.1/(9*10^9)]≈2.4*10^(-6) C。所以,B的带电量约为2.4*10^(-6) 库仑。
通过这个过程,我们不仅求解了B的带电量,还复习了物理中的受力分析以及电荷与电场力的关系等知识点。这样的分析和计算过程有助于我们更好地理解和掌握物理中的电荷和电场相关概念。