Question

8．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剛好拉直而沒有拉力，并使小球處于靜止狀態(tài)．求E的大小滿足什么條件才能實現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．

Answer 1

分析 由于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，由于連線AB剛好拉直而沒有拉力，設懸點與A之間的絲線的拉力為F，受力圖如所示．根據(jù)平衡條件得：
　　　Fsin60°=mg，
　　　QE=k$\frac{{Q}^{2}}{{L}^{2}}$+Fcos60°，
解得：E=$\frac{kQ}{{L}^{2}}$+$\frac{\sqrt{3}mg}{3Q}$
所以當E≥$\frac{kQ}{{L}^{2}}$+$\frac{\sqrt{3}mg}{3Q}$時能實現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．
答：當E≥$\frac{kQ}{{L}^{2}}$+$\frac{\sqrt{3}mg}{3Q}$實現(xiàn)上述平衡狀態(tài)．

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．