解法一:图(b)中虚线表示A,B球原来的平衡位置,实线表示烧断后重新达到的平衡位置,其中α,β分别表示OA,AB与竖直方向的夹角. A球受力如图(c)所示,重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向 左;细线OA对A的拉力T1,方向如图所示,细线AB对A的拉力T2,方向如图所示.由平衡条件得 qE=T1sinα+T2sinβ,① T1cosα=mg+T2cosβ,② B球受力如图(d)所示,重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对A的拉力T2,方向如图.由平衡条件得: T2sinβ=qE,③ T2cosβ=mg,④ 联立以上各式并代入数据,得:α=0,β=. 由此可知,A,B球重新达到平衡的位置如图(e)所示. 解法二:把A,B两球当作一整体,因A,B两球总电量为零,在电场中A,B两球所受电场力必为零,故当达到新的平衡状态时细线OA必沿竖直方向.而单独对B球而言,B球受力如图(d)所示,重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对A的拉力T2,方向如图. 由平衡条件得:T2sinβ=qE,T2cosβ=mg. 由此两式可得:AB与坚直方向成角.A,B球最后的平衡位置如图(e)所示. 巧解分析:O,B间的细线烧断后,B球在重力、AB线间的张力与电场力作用下将向右偏下运动,A球在AB线间的张力、重力、电场力、OA线的张力作用下运动,最后,A,B球达到新的平衡位置.在解题过程中首先必须确定新的平衡位置究竟是什么位置,这是这道高考题最关键之处.具体方法:既可以用隔离的方法求出OA或AB与竖直方向的夹角,也可用整体的方法求. ★ 试题错析: 思维诊断:此题画受力图容易出错或画不出受力图,而且列平衡条件方程出现错误,解不出正确的α,β角度,此题还要求同学具有较强的分析和利用数学解决问题的能力. |