Question

如圖所示，在豎直向上的勻強電場中，有三個小球A、B、C依次用不可伸長的絕緣絲線相連接掛于O點，質量分別為5m、3m和2m．其中只有B球帶電為-Q，電場的場強為E，現(xiàn)將AO線燒斷，在燒斷瞬間．試求：
（1）A球的加速度大�。�
（2）A、B球之間線的張力大小；
（3）B、C間線的張力大�。�

Answer 1

分析：OA段被剪斷，球被釋放，由于電場力作用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段繩子松弛無彈力作用，采用整體法和隔離法處理AB間的相互作用力即可．

解答：解：（1）剪斷OA時，由于B帶電受向下的電場力作用，使AB向下加速運動，所以
以AB整體為研究對象，受力如圖所示：

整體所受合力F_合=8mg+QE
A的加速度a=

8mg+QE

8m

（2）對A進行受力分析如圖：

A球所受合力F_A=5mg+T
A 球產(chǎn)生的加速度：aA=

5mg+T

5m

=a
根據(jù)牛頓第二定律有：F_A=ma_A
代入整理得：T=

5QE

8

（3）由于電場力作用加速度向下且大于g，故此時BC繩間無作用力．
答：（1）A球加速度為

8mg+QE

8m

；
（2）A、B球之間線的張力

5QE

8

（3）B、C間線的張力為零

點評：會采用整體法和隔離法求相互作用的物體間的作用力是解決本題的關鍵．