Question

如下图所示，在O点用两根绝缘细线，悬挂着两个等质量的、带有等量异号电荷的小球A和B(已知小球质量为m、电量为q，细线长为l)．AB之间系有一等长细线．现沿水平方向加一匀强电场，可使AB间细线呈拉直状态．试求：

(1)场强E的大小？

(2)若把细绳OB剪断，则当它们再次平衡时，应呈现下图中哪个状态？

[　　]

A．　　 B.    C. 　　 D．

Answer 1

答案：(2)A
解析：

解题过程 (1)设绳子OA的张力为A，绳子AB的张力为．取小球A为研究对象应用平衡条件可得下图． 　　 　　竖直方向 　　综合上式可得 　　 　　绳子AB处于拉伸状态，即应大于或等于零．即 　　 　　 　　(2)由(1)的分析可知场强方向是向左的．从小球B受力情况可知，小球B静止时是不可能在小球A的左方的．我们假定是下图状态，再对小球A和B分别进行受力分析．依平衡条件，研究小球B可得 =mg， (1) (2) 　　为AB绳的拉力与两小球间库仑引力之和，对小球A应有 (3) 　　将(2)代入(3)中可得 =0． 　　故正确选择应为A． 　　思路点拨 本题属于力学和电学的综合应用，正确全面地受力分析是求解关键．特别要注意点电荷在匀强电场中电场力和点电荷之间的库仑力．问题(2)初看无从下手，对此我们可以采用逆向思维的方法假设其为某一状态，通过受力分析以判定其正误． 　　小结 本题是匀强电场中的典型的静力学问题，受力分析仍是问题关键．解题中要注意方法．第(2)问的分析还可首先采用整体法，先取A和B为一研究系统．由两小球所受电场力(水平方向)大小相等，方向相反，由=0可判定悬线OA必处于竖直状态(没有水平分力)．再取B球为研究对象，使用隔离体法求出．同样可得出正确结果．