Question

10．如图所示，将两个质量均为m，带电量分别为+q、-q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强电场中，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°．则F的大小可能为（　　）

• A． mg
• B． $\frac{1}{2}$mg
• C． $\frac{\sqrt{3}}{3}$mg
• D． $\frac{\sqrt{3}}{2}$mg

Answer 1

分析 以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件，分析F的最小值，从而分析F的可能值．

解答 解：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时的受力图如图，根据平衡条件得知：
F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：
  F_min=2mgsinθ=mg．
所以F的大小可能为mg，其他值不可能．故A正确，BCD错误．
故选：A

点评 本题是隐含的临界问题，运用图解法确定出F的最小值，再进行选择．也可以用函数法．