答案 B
解析 由题意知∠ABO=30°,分析A球受力,如图所示,将T、F合成,由几何知识知F、T及合力F合组成的平行四边形为菱形,则F=T==mg.
二、用等分法确定等势线和电场线
1.在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U=Ed,其中d为两点沿电场线方向的距离.由公式U=Ed可以得到下面两个结论:
结论1:匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC=,如图3甲所示.
甲 乙
图3
结论2:匀强电场中若两线段AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD),如图乙所示.
2.确定电场方向的方法:
先由等分法确定电势相等的点,画出等势线,然后根据电场线与等势面垂直画出电场线,且电场线的方向由电势高的等势面指向电势低的等势面.
例2 如图4所示,A、B、C表示匀强电场中的三点,它们的电势分别为φA=-5V,φB=9V,φC=2V.试在图中画出过A、B、C点的三条等势线,并画出一条过C点的电场线.
图4
答案 见解析
解析 由题中给定三点的电势可知:UBA=14V,UBC=7V.由于是匀强电场,故AB连线的中点D与C点是等势点,而匀强电场中等势面为一平面,故DC连线为等势线,再过A、B点分别作平行于CD的直线即为所求的过A、B、C点的三条等势线,如图所示,过C作垂直于CD的直线即为过C点的电场线.