Question

如图所示，在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A、B，电量分别为-q和+2q，两小球用长为l的绝缘细线b相连，另用绝缘细线a系住小球A悬挂于O点而处于平衡状态．细线b处于绷紧状态，则细线b对小球B的作用力大小为________，细线a对悬点O的作用力大小为________．（已知重力加速度为g，静电力恒量为k）

Answer 1

mg+2qE-    2mg+qE
分析：1、以B球为研究对象，分析受力，根据平衡条件可求得细线的拉力．
2、以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件可求得细线的拉力．
解答：解：1、以B球为研究对象，受力分析如图：重力mg、电场力2qE、a对b的库仑力F、b细线的拉力T_b，有平衡条件得：
F+T_b=mg+2qE
而库仑力
故细线b对小球B的作用力大小为mg+2qE-．
2、以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力（2qE-qE）=qE，方向竖直向下，a细线的拉力T_a，由平衡条件得：
T_a=2mg+qE
根据牛顿第三定律，细线a对悬点O的作用力大小为也为2mg+qE．
故答案为：mg+2qE-，2mg+qE．
点评：本题要灵活运动隔离法和整体法对物体进行受力分析．运用整体法时，由于不分析两球之间的相互作用力，比较简便．