9月30日物理解題疑問: 11,一條長爲3l的絕緣絲線穿著兩個質量均爲m的金屬環A和B

題目:

9月30日物理解題疑問: 11,一條長爲3l的絕緣絲線穿著兩個質量均爲m的金屬環A和B

,將線的兩端都繫於同一點O,如圖所示,當金屬環帶電後,由於靜電斥力使絲線構成一個等邊三角形,此時兩環處於同一水平面上,如不計環與絲線的摩擦,兩環各帶多少電荷量?

 

我的問題是下面解答中「水平方向Tcos60°+T=  k*(q^2/L^2)②(2分)」爲什麼不直接Tcos60°= k*(q^2/L^2)②?對A,對B受力分析一樣,那就對B分析,它只受繩拉力,靜電力,重力,三力平衡,我現把拉力分解到靜電力一個方向上,就是F拉sin30°,這力和靜電力平衡噻,那就是F拉sin30°等於靜電力啊,爲什麼答案還要加T?我的受力分析圖:

 

 

 

解答附下:

·         小環是穿在絲線上,作用於小環上的兩個拉力大小相等,方向不同.小環受四個力,如圖所示.         .(2分)

    豎直方向Tsin60°=mg①(2分)

    水平方向Tcos60°+T=  k*(q^2/L^2)②(2分)


解答:

假設你的分析是對的,那麼你看到題目的「不計環與絲線的摩擦」了嗎?從你的假設出發,就是單線BO對環施力,BA不施力,但又無摩擦,環沒固定在線上,那樣BO對環的施力點在哪裡?
這裡出現矛盾,故你的假設不成立.
既然是無摩擦,那麼線就必須從BA和BO方向對環施力.且由於環平衡狀態,得環兩側線的張力相同,就得到答案的分析了.
祝愉快
再問: 你好,無摩擦跟施力點在哪裡有什麼關係?
再答: 環沒固定在線上,環線間又無摩擦,要單線對環施力,可以怎麼個施法? 磁力嗎?不可能的,單線的話就必須要有施力點,而按題意此施力點不存在,故必須雙線施力,才能把環拉住。 祝愉快

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