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    2．如图所示，在光滑绝缘水平面放置一带正电的长直细棒，其周围产生垂直于带电细棒的辐射状电场，场强大小E与距细棒的垂直距离r成反比，即E=$\frac{k}{r}$（k为未知数），在带电长直细棒右侧，有一长为L的绝缘细线连接了两个质量均为m的带电小球A和B，小球A、B所带电荷量分别为+q和+4q，A球距直棒的距离也为L，两个球在外力F=2mg的作用下处于静止状态．不计两小球之间的静电力作用．

    （1）求k的值；
    （2）若撤去外力F，求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力．

    分析 （1）根据电场强度的公式E=$\frac{k}{r}$，结合适量合成法则与受力平衡条件，即可求解；
    （2）根据电场强度的公式E=$\frac{k}{r}$，结合牛顿第二定律内容，依据整体法与隔离法，即可求解．

    解答 解：（1）对小球A、B及细线构成的整体，受力平衡，有：
    q$\frac{k}{L}$+4q$\frac{k}{2L}$=2mg
    得：k=$\frac{2mgL}{3q}$
    （2）若撤去外力瞬时，A、B间细线拉力突然变为零，则：
    对A球：q$\frac{k}{L}$=maA；
    得：aA=$\frac{kq}{mL}$，方向向右
    对B球：4q$\frac{k}{2L}$=maB；
    得：aB=$\frac{2kq}{mL}$，方向向右因为aA＜aB，所以在撤去外力瞬时A、B将以相同的加速度a一起向右运动，
    A、B间绝缘细线张紧，有拉力T．
    因此，对A、B整体，由牛顿第二定律，有：
    q$\frac{k}{L}$+4q$\frac{k}{2L}$=2ma
    即：2mg=2ma
    得a=g
    对A：q$\frac{k}{L}$+T=ma
    解得：T=$\frac{mg}{3}$
    故撤去外力瞬时，A、B的加速度a=g；A、B小球间绝缘细线的拉力：T=$\frac{mg}{3}$
    答：（1）则k的值$\frac{2mgL}{3q}$；
    （2）若撤去外力F，求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力$\frac{mg}{3}$．

    点评 考查牛顿第二定律的综合应用，掌握整体法与隔离法的方法，关键是分析物体的受力情况，理解矢量合成法则的内容，注意当加速度为零时，速度达到最大．

    练习册系列答案
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    （1）A小球受到的库仑力大小；
    （2）A小球受到的合力大小；
    （3）细线受到的拉力大小．

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    （2）这两个点电荷之间的静电力F大小．

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