Question

【题目】如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，它们的电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线a相连，另用绝缘细线b系住A悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线a对球A的作用力________（选填“大于”“等于”或“小于”）mg，细线b对悬点O的作用力大小为________．

Answer 1

【答案】小于

【解析】

[1]以B球为研究对象，受力分析如图：重力mg、向上的电场力qE、A对B向上的库仑力F、a细线的拉力Ta，有平衡条件可得：Ta=mg-qE-F

所以细线a对球A的作用力小于mg。

[2]以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力（2qE-qE）=qE，方向竖直向下，a细线的拉力Ta，由平衡条件得：Ta=2mg+qE。根据牛顿第三定律，细线a对悬点O的作用力大小为也为2mg+qE。