二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)
图12
9.如图12所示，质量为2 g的小球A用丝线悬起，把带电量为4.0×10-6C的小球B靠近A，当两小球在同一高度相距30 cm时，A球恰好平衡，丝线与竖直方向夹角α为30°，则B球受到的静电引力为________、方向为________;A带________电，带电量为________.(g取10 N/kg)
图13
解析：对A球受力分析如图13，则F=mAgtan30°=0.012 N，因为F=k，所以QA=3×10-8C.由于A、B为异种电荷，A为负电荷.找准研究对象、对研究对象进行正确的受力分析是解此题的关键.
答案：0.012 N;水平向左;负;3×10-8C
图14
10.两个半径完全相同的金属小球带有等量的正电荷，放于一竖直半圆环光滑的绝缘面内，静止时两球位置如图14所示，已知两球的质量都为m，环的半径为R(小金属球的半径可以忽略).AOC=BOC=θ，则小球受到的库仑力的大小F=________，每个小球上的电荷量Q=________.
图15
解析：如图15所示，
F=mgtanθ.
因为F=k，所以
Q=2Rsinθ.
答案：mgtanθ;2Rsinθ
图16
11.如图16所示，两个同样的气球充满氢气(气球重力不计)，气球带有等量同种电荷，两根等长的细线下端系上5.0×103 kg的重物后就漂浮着，求每个气球的带电量.(g取10 N/kg).
解：先对重物受力分析，求出细线的拉力，如图17甲所示，2Tcosθ=mg.同样再对左面气球受力分析，如图乙所示，知F=Tsinθ，而F=k，最后可得Q≈8.7×10-4C.
图17
12.“真空中两个静止点电荷相距10 cm，它们之间的相互作用力大小为9×10-4 N，当它们合在一起时，成为一个带电荷量为3×10-8C的点电荷.问原来两电荷的带电量各为多少?”某同学求解如下：根据电荷守恒定律：q1+q2=3×10-8C=a ，根据库仑定律：q1q2=F=×9×10-4C2=1×10-15C2=b，将q2=b/q1代入式得：q-aq1+b=0，解得q1=(a±)=(3×10-8±)，根号中的数值小于0，经检查，运算无误.
试指出求解过程中的问题并给出正确的解答.
解：分析题意得：题中仅给出两电荷之间的相互作用力的大小，并没有给出带电的性质，所以两点电荷也可能异号.
按电荷异号计算，由
q1-q2=3×10-8C=a ;
q1q2=1×10-15C2=b
联立方程得：q-aq1-b=0，
由此代入数据解得：
q1=5×10-8C，
q2=2×10-8C(q1、q2异号).
