Question

如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有A、B两个质量均为 m的带电小球（可视为点电荷），电荷量分别为+2q和+q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住A球并悬挂于O点，重力加速度为g，则细线对B球的拉力大小为

mg+qE+k

2 q2

L2

；
两电荷中点处的电场强度的大小为

E+k

4 q

L2

．

Answer 1

分析：1、以B球为研究对象，分析受力，根据平衡条件可求得细线的拉力．
2、以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件可求得细线的拉力．

解答：解：1、以B球为研究对象，受力分析如图：重力mg、电场力qE、A对B的库仑力F、b细线的拉力T_b，有平衡条件得：
 T_b=F+mg+qE
而库仑力F=

k2q2

L2

故细线b对小球B的作用力大小为mg+qE+

k2q2

L2

．
2、A电荷在两电荷中点处的电场强度的大小为E_A=

k?2q

( L 2 )2

，方向竖直向下；
B电荷在两电荷中点处的电场强度的大小为E_A=

kq

( L 2 )2

，方向竖直向上；
而匀强电场大小E，方向竖直向下，所以两电荷中点处的合电场强度的大小为E+k

4 q

L2

，方向竖直向下；
故答案为：mg+qE+k

2 q2

L2

；E+k

4 q

L2

点评：本题要灵活运动隔离法和整体法对物体进行受力分析，同时掌握库仑定律的应用．并运用整体法时，由于不分析两球之间的相互作用力，比较简便．