以A球为研究对象,A球受到三个力的作用:竖直向下的重力,水平向左的库仑力,垂直于斜面的支持力.由几何关系得k=mgtan45°,所以两球之间的距离r=q
【答案】 q
9.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为L,A球带电量qA=+10q;B球带电量qB=+q.若在C球上加一个水平向右的恒力F,如图所示,要使三球能保持L的间距向右加速运动,问外力F为多大?C球带电性质是什么?
【解析】 由于A、B两球都带正电,它们互相排斥,C球必须对A、B都吸引,才能保证系统向右加速运动,故C球带负电荷.
以三球为整体,设系统加速度为a,则F=3ma
隔离A、B,由牛顿第二定律可知:
对A:-=ma
对B:+=ma
联立解得F=70k.
【答案】 70k 负电荷
能力提升
1.真空中两个电性相同的点电荷q1、q2,它们相距较近,保持静止.今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中的速度随时间变化规律正确的是( )
【解析】 根据F=k,对点电荷q2分析得a==k,随距离的增加,a变小,故选A.【答案】 A
2.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,固定着质量相等的三个带电小球a、b、c,三球在一条直线上,若释放a球,a球的初始加速度为-1 m/s2(向右为正);若释放c球,c球的初始加速度为-3 m/s2,当释放b球时,b球的初始加速度为( )
A.4 m/s2 B.-1 m/s2
C.-4 m/s2 D.1 m/s2
【解析】 对a:Fba+Fca=maa.①
对c:Fbc+Fac=mac,②
因为Fca=-Fac,所以①+②得: