有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.00

有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B,它们的电量分别为-q和+q,q=1.00×10-7C.A、B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示. 现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球达到新的平衡位置时,线OA和线AB与竖直方向的夹角分别为多少?(不计两带电小球间相互作用的静电力)(g=10m/s2
王伊凡我爱 1年前 已收到1个回答 举报

ZSeabluesky 花朵

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解题思路:先对物体A受力分析,根据平衡条件并运用正交分解法列方程;再对物体B受力分析,并运用平衡条件列方程;最后联立方程组求解.

α、β分别表示重新达到平衡位置时细线OA、AB与竖直方向的夹角.
A球受力如图所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向左;细线OA对A的拉力T1,方向如图;细线AB对A的拉力T2,方向如图.

由平衡条件
T1sinα+T2sinβ=qE
T1cosα=mg+T2cosβ
B球受力如图所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对B的拉力T2,方向如图.由平衡条件

T2sinβ=qE
T2cosβ=mg
联立以上各式并代入数据,得α=0
β=45°
答:两球达到新的平衡位置时,线OA和线AB与竖直方向的夹角分别为0°和45°.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;库仑定律.

考点点评: 本题也可以先对两个电荷整体受力分析并运用平衡条件列式,然后再对电荷B分析后列平衡条件.

1年前

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