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学习
两根粗糙、足够长的绝缘轻杆组成如图所示轨道MON，MO杆与水平方向夹角为
。将质量为
，所带电荷量为
的光滑小球a套在MO杆上，将带负电的粗糙小球b套在ON杆上，当两球静止时距O点距离恰好相等，已知重力加速度
，小球大小忽略不计，则
（1）此时小球b所受摩擦力大小；
（2）若撤掉小球b的同时在水平方向加入匀强电场，仍使小球a保持静止，求匀强电场的电场强度。
【答案】（1）
；（2）
，方向水平向右
【知识点】带电物体（计重力）在电场中的平衡问题
【详解】（1）两球静止时距O点距离恰好相等，根据则
为底角等于
的等腰三角形，设
间的库仑力为
；以
球为对象，沿斜杆方向根据受力平衡可得
以
球为对象，水平方向根据受力平衡可得
联立解得小球b所受摩擦力大小为
（2）若撤掉小球b的同时在水平方向加入匀强电场，仍使小球a保持静止，以
球为对象，沿斜杆方向根据受力平衡可得
解得强电场的电场强度大小为
方向水平向右。