Question

如圖所示，懸掛在O點的一根長為

2

L、不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球A．當(dāng)另一帶電小球B緩慢移動到懸點O的正下方并與A在同一水平線上時，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為θ=45°，靜電力常量為k．
（1）試分析電小球B的電性，并求出它的電荷量大小．
（2）現(xiàn)撤去B，同時又施加一個平行于豎直面、方向垂直于細(xì)線的勻強(qiáng)電場，發(fā)現(xiàn)A仍能靜止在原位置，試求所加勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和具體的方向．

Answer 1

分析：分別對A球和B球受力分析，運(yùn)用力的合成或分解結(jié)合共點力平衡條件解決問題．

解答：解：（1）根據(jù)題意可知，AB間出現(xiàn)庫侖斥力，因A帶正電，所以B球帶正電，
對A球受力分析，由庫侖定律，結(jié)合受力分析與平衡條件，則有：F_庫=mg；

所以k

Qq

r2

=mg，解得：Q=

mgL2

kq

；
（2）撤去B，同時又施加一個平行于豎直面、方向垂直于細(xì)線的勻強(qiáng)電場，發(fā)現(xiàn)A仍能靜止在原位置，


對A受力分析，根據(jù)三角函數(shù)，則有：

2

qE=mg，
解得：E=

2 mg

2q

；
電場強(qiáng)度的方向垂直于OA指向右上方的．
答：（1）試分析電小球B的正電，并求出它的電荷量大小

mgL2

kq

；
（2）所加勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小

2 mg

2q

；具體的方向：垂直于OA指向右上方的．

點評：對小球進(jìn)行受力分析，運(yùn)用力的合成或分解結(jié)合共點力平衡條件解決問題．需要注意的是：兩小球受到的庫倫力是作用力與反作用力，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個物體上．