Question

【题目】如图所示，在绝缘的光滑水平面上固定着等质量的三个带电小球(可视为质点)，A、B、C三小球排成一条直线，若只释放A球，则释放A球的瞬间它的加速度为1 m/s2，方向向左.若只释放C球，则C的瞬间加速度为2 m/s2，方向向右.现同时释放三球，则释放瞬间B球的加速度大小为_______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，使小球产生加速的力就是小球间相互作用的库仑力，根据牛顿第三定律解出其加速度满足的规律。

小球A受到小球B和C的作用力分别记为FBA和FCA，小球B分别受到小球A和C的作用力分别记为FAB和FCB，小球C受到A和B的作用力记为FAC和FBC

对小球A有：FBA+FCA=ma1 ①

对小球B有：FAB+FCB=ma2 ②

对小球C有：FAC+FBC=ma3 ③

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

ma1+ma2+ma3=0

根据题意取向左为正方向，则有：a1=1m/s2，a3=-2m/s2

据ma1+ma2+ma3=0知a2=1m/s2，方向与正方向相同即向左。

即释放B球时，B球的加速度大小为1m/s2，方向向左。