Question

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面放置一帶正電的長直細棒，其周圍產生垂直于帶電細棒的的輻射狀電場，場強大小E與距細棒的垂直距離r成反比，即E=k/r（k為未知數，在帶電長直細棒右側，有一長為l的絕緣細線連接了兩個質量均為m的帶電小球A和B，小球A、B所帶電荷量分別為+q和+4q，A球距直棒的距離也為l，兩個球在外力F=2mg的作用下處于靜止狀態。不計兩小球之間的靜電力作用。

（1）求k的值；

（2）若撤去外力F，求在撤去外力瞬時A、B小球的加速度和A、B小球間絕緣細線的拉力；

Answer 1

【答案】（1）（2）a；mg/3

【解析】

試題分析：（1）對小球A、B及細線構成的整體，受力平衡，有：

得：

（2）若撤去外力瞬時，A、B間細線拉力突然變為零，則：

對A球：；得：，方向向右

對B球：；得：，方向向右

因為，所以在撤去外力瞬時A、B將以相同的加速度一起向右運動，

A、B間絕緣細線張緊，有拉力T．因此，對A、B整體，由牛頓第二定律，有：

即：得

對A:解得：