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:

2
,则为维持三个小球平衡,细绳需承受的可能的最大拉力为______.

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=

kQAQB
(
2
L)
2
?cos45°=
2
k
Q2A
2L2
?
2
2

所以:E=

2
kQ
4L2

竖直方向B受到A、C的库仑力,得:F=

kQAQB
(
2
L)2
?sin45°+
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×

kQAQB
(
2
L)2
cos45°=
(4+
2
)kQ2
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:

2
kQ
4L2
(4+
2
)kQ2
4L2

单项选择题
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