1.設小球的質量為m,固定在O處的正電荷的帶電量為Q。
∵ 根據受力分析,小球靜止在A處時,受到自身的重力和絕緣線對小球的拉力。
∵小球靜止在A處,絕緣線對小球的拉力是小球重力的兩倍
∴根據二力平衡條件和庫侖定律得:
絕緣線對小球的拉力F=kqQ/L^2+mg=2mg……①
由①式得固定在O處的正電荷的帶電量Q=mgL^2/kq
2.設小球的質量為m。
根據受力分析,擺球在B處受到自身的重力和絕緣線對小球的拉力,還有固定在O處的正電荷對小球的斥力。重力可以分解為沿著絕緣線向外的分力G1和垂直于絕緣線的分力G2。
∵根據幾何知識得:
重力沿著絕緣線向外的分力G1=mgcos60°
又∵球靜止在A處時絕緣線對小球的拉力F=kqQ/L^2+mg=2mg……①
∴由①式得固定在O處的正電荷對小球的斥力F斥=kqQ/L^2=mg
∴在B處受到絕緣線對擺球的拉力F1=G1+F斥=mgcos60°+mg=(1+cos60°)mg
∴懸線拉力變為原來的F/F1=2mg/(1+cos60°)mg=2/(1+cos60°)=2/(1+1/2)=4/3
∴擺球回到A處時,懸線拉力變為原來的4/3倍