Question

如圖所示，有三根長度均為L＝0.3m的不可伸長的絕緣細線，其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點，另一端分別拴有質量均為m＝0.12kg的帶電小球A和B，其中A球帶正電，電荷量為q＝3×10^－6C。A、B之間用第三根線連接起來。在水平向左的勻強電場E作用下，A、B保持靜止，懸線仍處于豎直方向，且A、B間細線恰好伸直。（靜電力恒量k＝9×10⁹N·m²/ C²，取g="l0" m/s²）  

（1）此勻強電場的電場強度E為多大；

（2）現將PA之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。求此時細線QB所受的拉力T的大小，并求出A、B間細線與豎直方向的夾角； 

（3）求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少（不計B球所帶電荷對勻強電場的影響）。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）2.4N ，37°（3）

【解析】

試題分析：（1）B球水平方向合力為零，     

           

（2）兩球及細線最后位置如圖所示，

T＝2mg＝2×0.12×10N＝2.4N                   

∵，

∴，  

θ＝37°      

（3）A球克服電場力做功，

  

∴A球的電勢能增加了        

考點：共點力作用下物體平衡

點評：（1）要知道“A、B間細線恰好伸直”的意思是繩子此時伸直但沒有拉力；（2）會畫出PA之間的線燒斷后兩球和繩子的位置狀態(tài)和受力情況；（3）能算出A球相對原位置的水平位移。