Question

（8分）如圖所示，有三根長度均為L＝0.3m的不可伸長的絕緣細線，其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點，另一端分別拴有質量均為m＝0.12kg的帶電小球A和B，其中A球帶正電，電荷量為q＝3×10^－6C。A、B之間用第三根線連接起來。在水平向左的勻強電場E作用下，A、B保持靜止，懸線仍處于豎直方向，且A、B間細線恰好伸直。（靜電力恒量k＝9×10⁹N·m²/ C²，取g="l0" m/s²）  

（1）此勻強電場的電場強度E為多大；
（2）現將PA之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置。求此時細線QB所受的拉力T的大小，并求出A、B間細線與豎直方向的夾角； 
（3）求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少（不計B球所帶電荷對勻強電場的影響）。

Answer 1

（1）（2）37°（3）0.108J

解析試題分析：（1）B球水平方向合力為零，     
           
（2）兩球及細線最后位置如圖所示，
T＝2mg＝2×0.12×10N＝2.4N                   
∵，∴，  ＝37°      
（3）A球克服電場力做功，
  
∴A球的電勢能增加了
考點：考查帶電粒子在電場中的運動
點評：本題難度較小，應從受力平衡開始分析，分析繩子斷裂后小球做什么樣的運動是關鍵，掌握電場力做功與電勢能變化的關系是求解第3問的關鍵