Question

如图13-11-2中，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带的电荷量分别为q和-q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上.在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线被拉紧.

    (1)平衡时的可能位置是图13-11-2中的_____.

    (2)两根绝缘细线中的张力大小为…_____.

A.T₁=2mg,T₂=                   B.T₁>2mg,T₂=

C.T₁<2mg,T₂<                   D.T₁=2mg,T₂<

                                图13-11-2

Answer 1

解析：对本题第(1)问，可先把两球及其中间连线看作一个整体，这个整体受力为：竖直向下的重力2mg，水平向左的电场力qE(+q受力)，水平向右的电场力qE(-q受力)，第一段绳子的拉力T₁.水平方向上整体所受的电场力平衡，由平衡条件可知，第一段绳子对整体的拉力和整体所受的总重力必为平衡力，故第一段绳子必定竖直，所以T₁=2mg.

    隔离分析乙球的受力如图13-11-3所示，有向下的重力mg，水平向右的电场力qE，绳子的拉力T₂，甲对乙的吸引力F_引.要使水平方向合力为零，绳2必向右倾斜.

                  图13-11-3

    对于第(2)问，只要分别对整体和乙球应用平衡条件即可求出T₁和T₂.

    对整体：T₁=2mg

    对乙球：T₂+F_引=,则T₂<，第(1)问选A，第(2)问选D.

答案：(1)A    (2)D