Question

13．如圖所示，1、2兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電量分別為q和-q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，甲球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，平衡時(shí)細(xì)線都被拉緊．

（1）平衡時(shí)的可能位置是圖中的A．
（2）兩根絕緣線張力大小為D
A．T₁=2mg，T₂=$\sqrt{{{（mg）}^2}+{{（qE）}^2}}$        B．T₁＞2mg，T₂＞$\sqrt{{{（mg）}^2}+{{（qE）}^2}}$ 
C．T₁＜2mg，T₂＜↑$\sqrt{{{（mg）}^2}+{{（qE）}^2}}$     D．T₁=2mg，T₂＜$\sqrt{{{（mg）}^2}+{{（qE）}^2}}$．

Answer 1

分析 （1）運(yùn)用整體法研究OA繩與豎直方向的夾角，再隔離B研究，分析AB繩與豎直方向的夾角，得到兩夾角的關(guān)系，判斷系統(tǒng)平衡狀態(tài)．
（2）對(duì)甲、乙兩球整體進(jìn)行受力分析，由共點(diǎn)力的條件可得出上端細(xì)線的張力；再對(duì)下面小球受力分析，由共點(diǎn)力的平衡條件可求得下端細(xì)線的張力．

解答 解：（1）首先取整體為研究對(duì)象，整體受到重力、電場(chǎng)力和上面繩子的拉力，由于兩個(gè)電場(chǎng)力的矢量和為：
F_電=qE+（-qE）=0，
所以上邊的繩子對(duì)小球的拉力與總重力平衡，位于豎直方向，所以上邊的繩子應(yīng)保持在繩子豎直位置．
再對(duì)負(fù)電荷研究可知，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力水平向右，所以下面的繩子向右偏轉(zhuǎn)，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A
（2）對(duì)整體受力分析可知，整體在豎直方向受重力和繩子的拉力；水平方向兩電場(chǎng)力大小相等方向相反，故在豎直方向上，拉力等于重力，故T₁=2mg；
對(duì)下面小球進(jìn)行受力分析，小球受重力、電場(chǎng)力、庫(kù)侖力及繩子的拉力而處于平衡；由圖可知，繩子的拉力及庫(kù)侖力的合力應(yīng)等于電場(chǎng)力與重力的合力為$\sqrt{（mg）_{\;}^{2}+（qE）_{\;}^{2}}$，故繩子的拉力小于$\sqrt{（mg）_{\;}^{2}+（qE）_{\;}^{2}}$；
故選：D．
故答案為：（1）A      （2）D

點(diǎn)評(píng) 本題考查電場(chǎng)力的性質(zhì)以及共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，注意對(duì)于連接體問題應(yīng)優(yōu)先采用整體法，由平衡條件分析物體的狀態(tài)，能夠靈活選擇研究對(duì)象是解題的關(guān)鍵．