Question

20．如圖所示，A、B兩帶電小球相距5cm，帶電量分別為Q_A=3×10^-8 C，Q_B=-3×10^-8 C，在水平方向的外加勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下，A、B保持靜止，懸線(xiàn)豎直．求A、B連線(xiàn)中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．（兩帶電小球可看做點(diǎn)電荷）

Answer 1

分析 以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)平衡條件和庫(kù)侖定律結(jié)合求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)．再根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)的疊加原理求A、B連線(xiàn)中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．

解答 解：設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E．
以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，由于B球?qū)�A球有向右的靜電力，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)A球的電場(chǎng)力水平向左，則場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左．
根據(jù)平衡條件有：Q_AE=k$\frac{{Q}_{A}{Q}_{B}}{{r}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)解得：E=1.08×10⁵N/C
A、B連線(xiàn)中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為：E_中=k$\frac{{Q}_{A}}{（\frac{r}{2}）^{2}}$+k$\frac{{Q}_{B}}{（\frac{r}{2}）^{2}}$-E
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：E_中=7.56×10⁵N/C
答：A、B連線(xiàn)中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是7.56×10⁵N/C．

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體電場(chǎng)中平衡問(wèn)題，可當(dāng)作力學(xué)問(wèn)題處理，要正確分析受力情況，運(yùn)用平衡條件和合成法研究．