Question

兩根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端各懸掛質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，帶電量分別為+q和-q．若加上水平向左的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，使連接AB的長(zhǎng)也為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線繃緊，且兩球均處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E應(yīng)滿足什么關(guān)系？

Answer 1

分析：A、B是對(duì)稱的，不妨對(duì)A受力分析，A受重力、繩子的拉力、電場(chǎng)力、庫(kù)侖引力，運(yùn)用平衡條件可求得．

解答：解：取A為研究對(duì)象，設(shè)OA線拉力為T(mén)₁，AB線拉力為T(mén)₂，
經(jīng)受力分析得：水平方向 T₁cos60°+T₂+F_BA=F 
豎直方向 T₁sin60=mg 
由此可得：Eq=mgtan30°+T2+k

q2

L2

，得：E=

3 mg

3q

+

kq

L2

+

T2

q

 
因?yàn)門(mén)₂≥0，所以E≥

3 mg

3q

+

kq

L2

答：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E應(yīng)滿足E≥

3 mg

3q

+

kq

L2

．

點(diǎn)評(píng)：本題應(yīng)注意①負(fù)電荷的受力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反；②物體受多個(gè)共點(diǎn)力而處于平衡狀態(tài)時(shí)，則這幾個(gè)力的合力為零．