Question

有三根长度皆为l＝0.30 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别拴有质量皆为m＝1.0×10^－2 kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为－q和＋q，q＝1.0×10^－6 C．A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E＝2.0×10⁵ N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右．平衡时A、B球的位置如图所示．已知静电力恒量k＝9×10⁹ N·m²/C²，重力加速度g＝10 m/s²．

(1)求连接A、B的轻线的拉力大小？

(2)若将O、B间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡状态，请定性画出此时A、B两球所在的位置和其余两根线所处的方向．(不要求写出计算过程)

Answer 1

答案：
解析：

　　解：(1)取B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力qE、静电力F、AB间绳子的拉力T₁和OB间绳子的拉力T₂共5个力的作用，处于平衡状态．受力情况如图．

　　A、B间的静电力

　　在竖直方向上T₂sin60°＝mg

　　在水平方向上：qE＝F＋T₁＋T₂cos60°

　　代入数据解得T₁＝0.042 N

　　(2)将O、B间的线烧断后，A、B球最后的平衡状态如图示：