Question

将两个质量均为m，带电量分别为+q、-q的小球A、B用两段长度均为L的绝缘细线相连，并悬挂于O点，如图（a）所示。在两球所在区域加一水平向左的匀强电场，每个小球所受的电场力大小为其重力的倍，整个装置再次平衡时，状态如图（b）所示。则此时OA线的拉力大小为____________；AB线偏离竖直方向的角度为_____________，整个过程中小球B的电势能减少了_____。

Answer

2mg 37°

【解析】

[1]．以整体为研究对象，竖直方向受力平衡可得：

F=2mg；

[2]．以B为研究对象，B受到重力、绳子拉力和电场力，根据平衡条件可得：

解得：

θ=37°

故AB线偏离竖直方向的角度为37°；

[3]．电场力对B做的功为：

根据功能关系可知整个过程中小球B的电势能减少了mgL。