Question

如图所示，在竖直向上的匀强电场中，有三个小球A、B、C依次用不可伸长的绝缘丝线相连接挂于O点，质量分别为5m、3m和2m

Answer 1

解题思路：OA段被剪断，球被释放，由于电场力作用AB具有相同的向下加速度a，且加速度a大于重力加速度g，故BC段绳子松弛无弹力作用，采用整体法和隔离法处理AB间的相互作用力即可．

（1）剪断OA时，由于B带电受向下的电场力作用，使AB向下加速运动，所以

以AB整体为研究对象，受力如图所示：

整体所受合力F_合=8mg+QE

A的加速度a＝

8mg+QE

8m

（2）对A进行受力分析如图：

A球所受合力F_A=5mg+T

A 球产生的加速度：aA＝

5mg+T

5m＝a

根据牛顿第二定律有：F_A=ma_A

代入整理得：T＝

5QE

8

（3）由于电场力作用加速度向下且大于g，故此时BC绳间无作用力．

答：（1）A球加速度为[8mg+QE/8m]；

（2）A、B球之间线的张力[5QE/8]

（3）B、C间线的张力为零

点评：

本题考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；牛顿第二定律．

考点点评： 会采用整体法和隔离法求相互作用的物体间的作用力是解决本题的关键．