Question

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

分析：A、B是对称的，不妨对A受力分析，A受重力、绳子的拉力、电场力、库仑引力，运用平衡条件可求得．

解答：解：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 T₁cos60°+T₂+F_BA=F 
竖直方向 T₁sin60=mg 
由此可得：Eq=mgtan30°+T2+k

q2

L2

，得：E=

3 mg

3q

+

kq

L2

+

T2

q

 
因为T₂≥0，所以E≥

3 mg

3q

+

kq

L2

答：匀强电场的场强大小E应满足E≥

3 mg

3q

+

kq

L2

．

点评：本题应注意①负电荷的受力方向与电场强度的方向相反；②物体受多个共点力而处于平衡状态时，则这几个力的合力为零．