Question

8．如圖所示，用絕緣線懸掛的兩個帶等量異種電荷的小球A、B，其電荷量絕對值為2×10^-8C．在外加水平勻強(qiáng)電場的作用下，A、B電荷保持相對靜止且絕緣線均呈豎直狀態(tài)，二者相距r=3cm．已知靜電力常量k=9×10⁹N•m²/C²．
（1）求外加電場的場強(qiáng)的大小和方向 
（2）求A、B連線中點(diǎn)處電場的場強(qiáng)大小及方向．

Answer 1

分析 A球帶正電，B球帶負(fù)電，B對A的吸引力水平向左，要使A處于豎直方向平衡，就要加一個水平向左的電場，使A受到的電場力等于B球?qū)�A的吸引力

解答 解：（1）由題意可知A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B對A的作用力向右，所以要加一個水平向左的電場，
根據(jù)平衡條件得：EQ_A=$\frac{k{Q}^{2}}{{r}^{2}}$
代入數(shù)據(jù)解得：E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$=2×10⁵N/C
（2）A球帶正電荷，B球帶負(fù)電荷在其中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為：${E}_{1}=2E=2×\frac{kQ}{（\frac{r}{2}）^{2}}=\frac{8kQ}{{r}^{2}}$，方向水平向右．
則與外電場強(qiáng)度疊加而得：$E={E}_{1}+{E}_{外}=\frac{7kQ}{{r}^{2}}=1.4×1{0}^{6}N/C$，方向水平向右．
答：（1）外加的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小是2×10⁵N/C，水平向左．
（2）A、B球中點(diǎn)的場強(qiáng)大小1.4×10⁶N/C，水平向右（　�。�

點(diǎn)評 本題主要考查了庫侖定律及電荷在電場中要受到力的作用，根據(jù)小球受力平衡求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題