Question

3．如圖所示，A、B兩小球用等長的絕緣細線懸掛，它們所帶電荷量分別為Q_A=2×10^-8C，Q_B=-2×10^-8 C，A、B相距 3cm．在水平方向的外界勻強電場作用下A、B保持靜止，懸線都沿豎直方向．由此可知外電場的場強大小是2×10⁵N/C，方向水平向左，A、B中點處的合電場的場強大小是1.4×10⁶N/C，方向水平向右．

Answer 1

分析 A球帶正電，B球帶負電，B對A的吸引力水平向右，要使A處于豎直方向平衡，就要加一個水平向左的電場，使A受到的電場力等于B球?qū)�A的吸引力．由平衡條件求解．再根據(jù)電場的疊加原理求兩球的中點處的總電場強度．

解答 解：由題意可知A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B對A的作用力向右，所以要加一個水平向左的電場，且以A為研究對象，有：
Q_AE=k$\frac{{Q}_{A}{Q}_{B}}{{r}^{2}}$
得：E=k$\frac{{Q}_{B}}{{r}^{2}}$=9×10⁹×$\frac{2×1{0}^{-8}}{0.0{3}^{2}}$=2×10⁵N/C
A、B兩質(zhì)點連線中點處的場強是兩個點電荷與勻強電場的矢量和，兩個點電荷的方向都向右，E方向向左，所以：E′=2•k$\frac{{Q}_{A}}{（\frac{r}{2}）^{2}}$-E=7E=1.4×10⁶N/C，方向水平向右．
故答案為：2×10⁵N/C，水平向左，1.4×10⁶N/C，水平向右．

點評 本題主要考查了庫侖定律及電荷在電場中要受到力的作用，根據(jù)小球受力平衡求解，能熟練運用電場的疊加原理求合場強．