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【(2009•浦东新区二模)两个带电量均为+q小球,质量均为m,固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上,另一端点用光滑铰链固定在O点,整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在】
1人问答
问题描述:

(2009•浦东新区二模)两个带电量均为+q小球,质量均为m,固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上,另一端点用光滑铰链固定在O点,整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动.直角三角形的直角边长为L.

(1)若施加竖直向上的匀强电场E1,使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态,则电场强度E1多大?在此电场中,此框架能否停止在竖直平面内任意位置?

(2)若改变匀强电场的大小和方向(电场仍与框架面平行),为使框架的OB边水平、OA边竖直(A在O的正下方),则所需施加的匀强电场的场强E2至少多大?方向如何?

(3)若施加竖直向上的匀强电场E3=2mgq,并将A球的带电量改为-q,其余条件不变,试找出框架所有可能的平衡位置,求出OA边与竖直方向的夹角θ,并画出所对应的示意图.

沈俊杰回答:
  (1)根据有固定转动轴物体的平衡条件,有qE1L=mgL ①得E1=mgq ②在此电场中,电场力刚好抵消重力,此三角形框架能停止在竖直平面内任意位置.(2)设匀强电场E2的方向与竖直方向夹角为θ,则根据有固...
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