问题 填空题

如图所示,三个质量均为m的小球相互间距均为L,若C小球带电量为-q,B小球带电量为+q,在水平外力F作用下,欲使三个小球在光滑水平面上保持间距L一起向F方向运动,则外力F=______,A小球带______电,电量为______.

答案

由题意可知,三个球必定有着相同的加速度

不妨设加速度向右,设A带负电,电量为Q

对C受力分析:向右B的力为

kq2
L2

             向左A的力

kQq
4L2

∴FC=

(4kq2-kQq)
4L2

对B受力分析:向左C的力

kq2
L2

             向右A的力

kQq
L2

∴FB=

(kQq-kq2)
L2

(4kq2-kQq)
4L2
=
(kQq-kq2)
L2

(因为质量相等,受力相等即为加速度相等)

解得Q=

8
5
q

假设成立Q带正电(若假设不成立Q的值会是负的),结果B球所受力向左,与题意不符.

现根据算的电量求出合力为

3kq2
5L2

在对A分析

向右只有F

F-FB-FC=

3kq2
5L2

解得F=

9kq2
5L2

故答案为:

9kq2
5L2
;负;
8
5
q

单项选择题
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