Question

18．如圖所示，A、B兩小球用等長的絕緣細線懸掛在支架上，A球帶電3×10^-6C的正電荷，B球帶等量的負電荷，兩懸點相距3cm，在外加勻強電場作用下，兩球都在各自懸點正下方處于平衡狀態(tài)，求該場強的大小和方向．（已知靜電力常量為9.0×10⁹N•m²/C²）

Answer 1

分析 分析B球受到的電場力方向，即可判斷所加勻強電場的方向；小球受庫侖引力和電場力處于平衡，根據電場力的大小得出電場強度大�。�

解答 解：對于B球，庫侖引力水平向右，由平衡條件可知電場力水平向左，則電場強度的方向水平向左．
以A球為研究對象，其豎直方向受重力和繩拉力，水平方向受A的向左的電場力和外加電場的向右電場力，因為B帶負電，外電場水平向左
對B小球受力分析可得：
$k\frac{{Q}_{A}^{\;}{Q}_{B}^{\;}}{{r}_{\;}^{2}}=E{Q}_{B}^{\;}$
求得$E=k\frac{{Q}_{A}^{\;}}{{r}_{\;}^{2}}=9×1{0}_{\;}^{9}×\frac{3×1{0}_{\;}^{-6}}{0.0{3}_{\;}^{2}}N/C=3.0×1{0}_{\;}^{7}N/C$，方向水平向左
答：該場強的大小$3.0×1{0}_{\;}^{7}N/C$和方向水平向左

點評 解決本題的關鍵掌握庫侖定律以及電場強度的定義式，知道電場強度的方向與正電荷所受電場力方向相同．