Question

如圖所示，在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有A、B兩個質量均為 m的帶電小球（可視為點電荷），電荷量分別為+2q和+q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住A球并懸掛于O點，重力加速度為g，則細線對B球的拉力大小為

mg+qE+k

2 q2

L2

；
兩電荷中點處的電場強度的大小為

E+k

4 q

L2

．

Answer 1

分析：1、以B球為研究對象，分析受力，根據平衡條件可求得細線的拉力．
2、以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力，根據平衡條件可求得細線的拉力．

解答：解：1、以B球為研究對象，受力分析如圖：重力mg、電場力qE、A對B的庫侖力F、b細線的拉力T_b，有平衡條件得：
 T_b=F+mg+qE
而庫侖力F=

k2q2

L2

故細線b對小球B的作用力大小為mg+qE+

k2q2

L2

．
2、A電荷在兩電荷中點處的電場強度的大小為E_A=

k?2q

( L 2 )2

，方向豎直向下；
B電荷在兩電荷中點處的電場強度的大小為E_A=

kq

( L 2 )2

，方向豎直向上；
而勻強電場大小E，方向豎直向下，所以兩電荷中點處的合電場強度的大小為E+k

4 q

L2

，方向豎直向下；
故答案為：mg+qE+k

2 q2

L2

；E+k

4 q

L2

點評：本題要靈活運動隔離法和整體法對物體進行受力分析，同時掌握庫侖定律的應用．并運用整體法時，由于不分析兩球之間的相互作用力，比較簡便．