Question

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上三個小球，兩兩間的距離都是L。A、B電荷量都是+q，質量為m，C球質量為2m，給C一個外力F，使三個小球保持相對靜止共同加速運動，以下判斷錯誤的是（ ）

A. C球只能帶負電，且電量為-2q

B. 恒力大小F=3

C. 即使他們的軌跡為曲線，A給B的庫侖力也不做功

D. 若某時刻撤去F，則撤去的瞬間C求的加速度大小為2

Answer 1

【答案】CD

【解析】

先分析A、B兩球的加速度，它們相互間的庫侖力為斥力，因此C對它們只能是引力，而且兩個庫侖力的合力應沿垂直于AB連線的方向．這樣就把A受的庫侖力和合力的平行四邊形確定了，通過庫侖定律化簡計算；

A、三個小球構成等邊三角形，AB之間相互排斥，要保持間距L不變，C球必帶負電同時吸引AB，加速度相同，A、B的合力方向要垂直于A、B連線指向C球一側；

對A球受力分析可知，得C球帶負電，且：
解得：，即C球只能帶負電，且電量為，故選項A正確；

B、設三個小球的加速度都是a，根據牛頓第二定律和庫侖定律，
對A球受力分析可知，則；
對整體受力分析可知，故選項B正確；

C、由題可知，要保持間距L不變，只能做直線運動，即使做曲線運動，若A對B的庫侖力與不垂直，該力可以做功，故選項C錯誤；

D、在撤去力F瞬間，對C根據牛頓第二定律可以得到：

則瞬間C的加速度為：，方向與力F反向，故選項D錯誤。