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
3
mgL2
9kQ

C.

6
mgL2
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=

6
mgL2
6kQ

故选C.

单项选择题
判断题