Question

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

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：對A作受力分析．設懸點與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E≥k

q

L2

+

3

3

mg

q

時能實現上述平衡狀態．
答：當E≥k

q

L2

+

3

3

mg

q

時能實現上述平衡狀態．

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時，則這幾個力的合力為零．