Question

真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m＝1×10^{－4 kg}、带电荷量q＝1×10^{－8 C}的微粒在此点电荷附近以角速度ω＝10 rad/s做匀速圆周运动，已知正点电荷Q的带电荷量为4×10^{－5 C}．重力加速度g取10 m/s²，且微粒的重力相对于电场力不能忽略．则下列判断正确的是                                                      (　　)

A．微粒一定带负电

B．微粒一定带正电

C．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置

D．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置

Answer 1

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由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力，所以该微粒带负   
电，即A正确，B错误；由题意知该微粒所受的重力不能忽略，则微粒
做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内，且圆心O在点电荷的
正下方，设其距点电荷的距离为H，如图所示．
则Fcosθ=mg，Fsinθ=mω2R
由几何知识知R=Htanθ
由以上各式解得：H= ="0.1" m，即D正确．