Question

如圖所示，質量均為m的三個帶電小球，A、B、C放置在光滑的絕緣水平面上，A與B、B與C相距均為l，A帶電Q_A=+8q，B帶電Q_B=+q，若在C 上加一水平向右的恒力F，能使A、B、C三球始終保持相對靜止，則：
（1）外力大小F為多少？
（2）C球所帶電量Q_C？

Answer 1

分析：先把A、B、C三者作為整體為研究對象，根據牛頓第二定律求出加速度，再分別以A、B為研究對象，運用靜電力公式結合牛頓第二定律即可解題．

解答：解：A、B、C三者作為整體為研究對象，有：
F=3ma…（1）
所以加速度方向向右，而AB都帶正電，
所以C帶負電荷
以A為研究對象，有-

k8q2

l2

+

k8q qc

4l2

=ma…（2）
以B為研究對象，有

k8q2

l2

+

kq qc

l2

=ma…（3）
由（1）（2）（3）可解得q_c=16q   F=

72kq2

l2

答：（1）外力大小F為

72kq2

l2

；
（2）C球所帶電量Q_C為16q，帶負電荷．

點評：本題主要考查了庫侖定律及牛頓第二定律的直接應用，難度不大，屬于基礎題．