Question

2．如圖所示，將質(zhì)量均為m，帶電量均為+q的a、b兩小球用兩根長(zhǎng)均為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將另一個(gè)帶電量也為+q的小球c從O點(diǎn)正下方較遠(yuǎn)處緩慢移向O點(diǎn)，當(dāng)三個(gè)帶電小球分別處在等邊三角形abc的三個(gè)頂點(diǎn)上時(shí)，細(xì)線的夾角恰好為120°，求此時(shí)細(xì)線上的拉力大�。�

Answer 1

分析 對(duì)小球a受力分析，受重力、c球?qū)�a球的靜電斥力、b球?qū)�a球的靜電斥力和細(xì)線的拉力，然后根據(jù)平衡條件并結(jié)合正交分解法列式求解即可．

解答 解：球a與球b間距離$\sqrt{3}$l，對(duì)小球a受力分析，受重力、c球?qū)�a球的靜電斥力、b球?qū)�a球的靜電斥力和細(xì)線的拉力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有：
水平方向：F_ab+F_accos60°=Tcos30°
豎直方向：F_acsin60°+Tsin30°=G
其中：F_ab=F_ac=k$\frac{{q}^{2}}{（\sqrt{3}l）^{2}}$，
解得：T=mg=$\frac{\sqrt{3}k{q}^{2}}{3{l}^{2}}$，
答：此時(shí)細(xì)線上的拉力大小為$\frac{\sqrt{3}k{q}^{2}}{3{l}^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是要正確的分析小球a的受力，畫(huà)出受力平衡的示意圖，然后根據(jù)平衡條件列式求解即可，屬于基礎(chǔ)題．