Question

（12分）两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m的带电小球A和B，带电量分别为+q和―q。若加上水平向左的场强为E的匀强电场后，使连接AB的长也为L的绝缘细线绷紧，且两球均处于平衡状态，如图所示，则匀强电场的场强大小E应满足什么关系？

 

 

Answer 1

【答案】

E≥mg/3q+kq/L²。

【解析】

试题分析：取A为研究对象，设OA线拉力为T₁，AB线拉力为T₂，

经受力分析得：水平方向 T₁cos60⁰ + T₂+F_BA=F （3分）

竖直方向 T₁sin60⁰ =mg （3分）

由此可得Eq=mgtg30⁰ + T₂+kq²/L²，

故场强的大小E=mg/3q+kq/L²+T₂/q （3分）

因为绝缘细线绷紧，故T₂≥0，所以E≥mg/3q+kq/L² （3分）

考点：共点力作用下物体的平衡，电场力，库仑力的计算等。