问题 问答题

如图所示,A、B两个小球用绝缘细线悬挂在支架上,A球带正电荷,B球带负电荷,电荷量均为Q,两悬点相距R,在外加匀强电场的作用下,两球处于平衡时,两根细线都处于竖直状态.(两球可以看作点电荷.)

试求(1)外加的匀强电场的场强大小和方向.

(2)A、B球中点的场强大小和方向.

答案

(1)由题意可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,所以要加一个水平向左的电场,

根据平衡条件得:EQA=

kQAQB
R2

代入数据解得:E=

kQ
R2

(2)A球带正电荷,B球带负电荷在其中点处的电场强度为:E1=2E=2×

kQ
(
R
2
)2
=
8kQ
R2
,方向水平向右.

则与外电场强度叠加而得:E=E1+E=

7kQ
R2
,方向水平向右.

答:(1)外加的匀强电场的场强大小是

kQ
R2
,方向水平向左.

(2)A、B球中点的场强大小

7kQ
R2
和方向水平向右.

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