题目内容
如图所示,一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,则下列说法正确的是( )A.两环电荷量一定相等
B.两环电荷量可能不等
C.若两环电量相等,则q=
D.若两环电量相等,则q=
【答案】分析:对小环进行受力分析,以B为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力F1和库仑力F,根据平衡条件和库仑定律即可求解.
解答:解:A、小环可看成点电荷.受力分析如下图所示,
以B为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力F1和库仑力F.
根据平衡条件,竖直方向有:F1cos30°=mg ①,
水平方向有:F1+F1sin30°=F ②,
其中F= ③,
因为是光滑小环,因此两个方向的丝线的张力相等,
以上三式联立可得:F=mg
qB=
所以两环电荷量可能不等,故A错误,B正确.
C、若两环电量相等,即qB=qA,则q=,故C错误,D正确,
故选BD.
点评:本题主要考查了库仑定律得应用,要求同学们能正确选择研究对象,对物体进行受力分析,难度适中.
解答:解:A、小环可看成点电荷.受力分析如下图所示,
以B为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力F1和库仑力F.
根据平衡条件,竖直方向有:F1cos30°=mg ①,
水平方向有:F1+F1sin30°=F ②,
其中F= ③,
因为是光滑小环,因此两个方向的丝线的张力相等,
以上三式联立可得:F=mg
qB=
所以两环电荷量可能不等,故A错误,B正确.
C、若两环电量相等,即qB=qA,则q=,故C错误,D正确,
故选BD.
点评:本题主要考查了库仑定律得应用,要求同学们能正确选择研究对象,对物体进行受力分析,难度适中.
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