1.设小球的质量为m,固定在O处的正电荷的带电量为Q。
∵ 根据受力分析,小球静止在A处时,受到自身的重力和绝缘线对小球的拉力。
∵小球静止在A处,绝缘线对小球的拉力是小球重力的两倍
∴根据二力平衡条件和库仑定律得:
绝缘线对小球的拉力F=kqQ/L^2+mg=2mg……①
由①式得固定在O处的正电荷的带电量Q=mgL^2/kq
2.设小球的质量为m。
根据受力分析,摆球在B处受到自身的重力和绝缘线对小球的拉力,还有固定在O处的正电荷对小球的斥力。重力可以分解为沿着绝缘线向外的分力G1和垂直于绝缘线的分力G2。
∵根据几何知识得:
重力沿着绝缘线向外的分力G1=mgcos60°
又∵球静止在A处时绝缘线对小球的拉力F=kqQ/L^2+mg=2mg……①
∴由①式得固定在O处的正电荷对小球的斥力F斥=kqQ/L^2=mg
∴在B处受到绝缘线对摆球的拉力F1=G1+F斥=mgcos60°+mg=(1+cos60°)mg
∴悬线拉力变为原来的F/F1=2mg/(1+cos60°)mg=2/(1+cos60°)=2/(1+1/2)=4/3
∴摆球回到A处时,悬线拉力变为原来的4/3倍