Question

如圖所示，A、B兩個小球用絕緣細線懸掛在支架上，A球帶正電荷，B球帶負電荷，電荷量均為Q，兩懸點相距R，在外加勻強電場的作用下，兩球處于平衡時，兩根細線都處于豎直狀態(tài)．（兩球可以看作點電荷．）
試求（1）外加的勻強電場的場強大小和方向．
（2）A、B球中點的場強大小和方向．

Answer 1

分析：A球帶正電，B球帶負電，B對A的吸引力水平向左，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球對A的吸引力．

解答：解：（1）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，
根據平衡條件得：EQ_A=

kQAQB

R2

代入數據解得：E=

kQ

R2

（2）A球帶正電荷，B球帶負電荷在其中點處的電場強度為：E1=2E=2×

kQ

( R 2 )2

=

8kQ

R2

，方向水平向右．
則與外電場強度疊加而得：E=E1+E外=

7kQ

R2

，方向水平向右．
答：（1）外加的勻強電場的場強大小是

kQ

R2

，方向水平向左．
（2）A、B球中點的場強大小

7kQ

R2

和方向水平向右．

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，根據小球受力平衡求解，難度不大，屬于基礎題．