Question

如圖所示，兩根長為L的絲線下端懸掛一質(zhì)量為m，帶電量分別為+q和-q的小球A和B，處于場強(qiáng)為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場之中，使長度也為L的連線AB拉緊，并使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，求E的大小滿足什么條件才能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．

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(yùn)用平衡條件可求得．

解答：解：對A作受力分析．設(shè)懸點(diǎn)與A之間的絲線的拉力為F₁，AB之間連線的拉力為F₂，受力圖如所示．根據(jù)平衡條件得：
F₁sin60°=mg，qE=k

q2

L2

+F₁cos60°+F₂，
由以上二式得E=k

q

L2

+

mg

q

cot60°+

F2

q

，
∵F₂≥0，∴當(dāng)E≥k

q

L2

+

3

3

mg

q

時能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．
答：當(dāng)E≥k

q

L2

+

3

3

mg

q

時能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．

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