Question

2．如图所示，将质量均为m，带电量均为+q的a、b两小球用两根长均为l的细线悬于O点，将另一个带电量也为+q的小球c从O点正下方较远处缓慢移向O点，当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时，细线的夹角恰好为120°，求此时细线上的拉力大小．

Answer 1

分析 对小球a受力分析，受重力、c球对a球的静电斥力、b球对a球的静电斥力和细线的拉力，然后根据平衡条件并结合正交分解法列式求解即可．

解答 解：球a与球b间距离$\sqrt{3}$l，对小球a受力分析，受重力、c球对a球的静电斥力、b球对a球的静电斥力和细线的拉力，如图所示：

根据平衡条件，有：
水平方向：F_ab+F_accos60°=Tcos30°
竖直方向：F_acsin60°+Tsin30°=G
其中：F_ab=F_ac=k$\frac{{q}^{2}}{（\sqrt{3}l）^{2}}$，
解得：T=mg=$\frac{\sqrt{3}k{q}^{2}}{3{l}^{2}}$，
答：此时细线上的拉力大小为$\frac{\sqrt{3}k{q}^{2}}{3{l}^{2}}$．

点评 本题关键是要正确的分析小球a的受力，画出受力平衡的示意图，然后根据平衡条件列式求解即可，属于基础题．