问题
选择题
在光滑水平面上有一固定点O,连有长度相同的绝缘细绳,细绳的另一端分别系住一个带电小球A、B、C(带电小球之间的作用力不能忽略),带电荷量分别为、
、
,其中
带负电,它们都在图示方向的匀强电场中处于静止状态,则以下说法中正确的是
A.、
只能带等量同种电荷,可以是正电荷,也可以是负电荷
B.、
可以带等量异种电荷
C.、
只能带等量同种正电荷
D.、
只能带等量同种负电荷
答案
答案:D
题目分析:以A为研究对象,由于水平方向受力平衡,电场力水平向左,所以绳子的拉力向右,根据A的受力平衡和对称性可知B、C一定带等量同种电荷,C在竖直方向受力平衡,如果为正电荷,可知受到A的引力作用,现在就假设B、C带等量的正电荷,以A为研究对象进行受力分析,当
等于零时,电场强度最小,可知
,场强最小值为
,对B进行受力分析,则在竖直方向上:
,在水平方向上
,所以
,
得
,如果场强越大,绳子的拉力越小,所以B、C不可能为等量的正电荷,只有D正确
点评:本题难度较大,要注意绳子为死结,所以三段绳子的拉力大小可能不相同,应分别以三个小球各自进行受力分析,根据A球的受力平衡首先判断场强的取值,再由B球或C球的受力分析判断,考查了学生对复杂平衡、多物体的受力平衡的分析和公式推导能力