Question

【題目】如圖所示，在絕緣的光滑水平面上固定著等質量的三個帶電小球(可視為質點)，A、B、C三小球排成一條直線，若只釋放A球，則釋放A球的瞬間它的加速度為1 m/s2，方向向左.若只釋放C球，則C的瞬間加速度為2 m/s2，方向向右.現同時釋放三球，則釋放瞬間B球的加速度大小為_______m/s2，方向_______.

Answer 1

【答案】1； 向左

【解析】

在光滑的水平面上，小球所受重力和支持力平衡，使小球產生加速的力就是小球間相互作用的庫侖力，根據牛頓第三定律解出其加速度滿足的規律。

小球A受到小球B和C的作用力分別記為FBA和FCA，小球B分別受到小球A和C的作用力分別記為FAB和FCB，小球C受到A和B的作用力記為FAC和FBC

對小球A有：FBA+FCA=ma1 ①

對小球B有：FAB+FCB=ma2 ②

對小球C有：FAC+FBC=ma3 ③

由于FBA和FAB互為作用力和反作用力，故其大小相等方向相反，有FBA+FAB=0，故有
①+②+③得：

ma1+ma2+ma3=0

根據題意取向左為正方向，則有：a1=1m/s2，a3=-2m/s2

據ma1+ma2+ma3=0知a2=1m/s2，方向與正方向相同即向左。

即釋放B球時，B球的加速度大小為1m/s2，方向向左。