问题
填空题
如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方向时,A对B的静电力为B所受重力的
倍,则丝线BC长度为 。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在
处平衡。以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到
处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是 。
答案
或者
;拉力先不变后变大
题目分析:对小球B受力分析如下图,自身重力,静电力
和绳子拉力
,重力方向与墙壁平行,拉力方向与绳子同向,静电力与AB连线共线,所以几何
与矢量三角形
相似,所以有
,可得
,根据
结合余弦定理,可得
,解得
或者
。若
,则根据
得到
,代入余弦定理
可得
,根据几何关系可得
.漏电过程中当
时,任意一个位置都是平衡状态,都满足
,,由于
不变,
,
不变,所以绳子拉力
不变,当
时,
,此时,随着A的漏电,而AB的距离不变,
减小,
变大,所以整个漏电过程中,拉力先不变后变大。