问题
选择题
水平面上A,B,C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在0点,OABC恰构成一棱长为L的正四面体,如图所示.已知静电力常量为k,重力加速度为g,为使小球能静止在0点,小球所带的电荷量为( )
A.mgL2 3kQ
B.2
mgL23 9kQ
C.
mgL26 6kQ
D.2 2mgL2 6kQ
答案
对小球进行受力分析,
小球受重力和A,B,C处正点电荷施加的库仑力.
将A,B,C处正点电荷施加的库仑力正交分解到水平方向和竖直方向.
根据平衡条件得:
在竖直方向 3Fcosα=mg
F=kQq L2
根据几何关系得cosα=2 6 6
解得q=
mgL26 6kQ
故选C.