问题
填空题
在匀强电场中,有一固定的O点,连有长度都为L的绝缘细线,细线的另一端分别系住一个带电小球A、B、C(不计重力,带电小球之间的作用力不能忽略),其中QA带负电、电量为Q,三个小球目前都处于如图所示的平衡状态,静电力恒量为k,则匀强电场的大小为E=______;若已知QA与QB的电量大小之比为1:
,则为维持三个小球平衡,细绳需承受的可能的最大拉力为______.2

答案
选取B为研究的对象,对它减小受力分析,求出电场力和绳子的拉力.
水平方向B受到电场力和A对它的作用力的分力:QBE=
?cos45°=kQAQB (
L)22
?
k2 Q 2A 2L2 2 2
所以:E=
kQ2 4L2
竖直方向B受到A、C的库仑力,得:F=
?sin45°+kQAQB (
L)22 kQBQC (2L)2
代入数据得:F=kQ2 L2
A水平方向的受到的拉力:FA=QAE+2×
cos45°=kQAQB (
L)22 (4+
)kQ22 4L2
所以,A受到的拉力较大,是细绳需承受的可能的最大拉力.
故答案为:
;
kQ2 4L2 (4+
)kQ22 4L2