Question

兩根長均為L的絕緣細線下端各懸掛質量均為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強為E的勻強電場后，使連接AB的長也為L的絕緣細線繃緊，且兩球均處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則勻強電場的場強大小E應滿足什么關系？

Answer 1

分析：A、B是對稱的，不妨對A受力分析，A受重力、繩子的拉力、電場力、庫侖引力，運用平衡條件可求得．

解答：解：取A為研究對象，設OA線拉力為T₁，AB線拉力為T₂，
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

 
因為T₂≥0，所以E≥

3 mg

3q

+

kq

L2

答：勻強電場的場強大小E應滿足E≥

3 mg

3q

+

kq

L2

．

點評：本題應注意①負電荷的受力方向與電場強度的方向相反；②物體受多個共點力而處于平衡狀態(tài)時，則這幾個力的合力為零．