Question

【題目】如圖所示，將質量均為m、帶電荷量均為q (q > 0)的兩個擺球a、b分別用長度均為l的細線懸于O點．將另一個帶電荷量也為q (q > 0)的小球c從O點正下方較遠處緩慢移向O點，當三個帶電小球分別處在等邊三角形的三個頂點上時，兩擺線的夾角恰好為120°，則此時擺線上的拉力大小等于(　　)

A. mg B. mg

C. D.

Answer 1

【答案】D

【解析】

對小球a進行受力重力、c球對a球的靜電斥力、b球對a球的靜電斥力和細線的拉力，然后根據平衡條件并結合正交分解法列式求解即可．

根據幾何知識得：球a與球b間距為r=2lsin60°=l。對小球a受力分析，a受重力、c球對a球的靜電斥力、b球對a球的靜電斥力和細線的拉力，如圖所示：

根據平衡條件，有：
水平方向：Fab+Faccos60°=Tcos30° ①
豎直方向：Facsin60°+Tsin30°=G ②
其中：Fab=Fac= ③
由①得：④
由②③④聯立解得：T=mg，故選D。