“带电物体平衡”问题的破解——’08 备考综合热身辅导系列山东平原一中 魏德田 253100应该指出,所谓“带电物体”,一类指带电的“小物体”如小球、液滴,另一类则指带电的“微观粒子”,如 α 粒子、质子、电子之类
笔者以为,在高考复习中,讨论“带电物体的平衡”,则必须敢于“打破”知识章节、单元的界限
身居高三,放眼全局,奋力展开联想的双翼,去知识的广袤天空自由翱翔
因而,讨论所及的空间,则宜包括重力场、静电场、静磁场以及由此产生的“叠加场”等等
所谓“平衡”,亦仅指在共点力作用下“平动物体”的平衡
一、破解依据解决此类问题的“依据”,与“不带电”物体的平衡问题大致相同,参见《新选“物体平衡”问题的解析》
与彼不同的是,“带电体”在电、磁场中时常受到库仑引(或斥)力、安培力、洛仑兹力等作用
因此,我们在解题时,必须首先弄清各种力的大小和方向,是否为恒(或变)力,再依照前述几个基本“依据”处理即可
二、解题示例㈠诸力平衡时沿任一“作用线”的合力为零我们先来讨论电场中带电小物体的平衡问题
[例题 1](’07 重庆)如题图—1(左)图,悬挂在 O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球 A
在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球 B
当 B 到达悬点 O 的正下方并与 A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中 B 的电量分别为 q1和 q2,θ 分别为 30°和 45°
则 q2/q1为( )A.2 B.3 C.2 D.3[解析]对球 A 作出受力示意图—1(右)
设 A 球带电荷量 Q,绝缘细线长为 l,A、B 之“球心”距离 r = lsinθ
由库仑定律和“依据”㈠(注:沿拉力 T 的作用线)可得 由①②式可求出 故本题答案为:选 C
[点拨]首先由“依据”㈠可知,沿 T(或 F 合)的“作用线”合力为零,根据