Question

如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B球带负电，电荷量为q，A、C球不带电，（不考虑小球间的电荷感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E．则以下说法正确的是（ ）
A．静止时，A、B球间细线的拉力为5mg+qE
B．静止时，A、B球间细线的拉力为5mg-qE
C．剪断OA线瞬间，A、B球间细线的拉力为qE
D．剪断OA线瞬间，A、B球间细线的拉力为qE

Answer 1

【答案】分析：静止时，对B球进行受力分析，B受到AB间细线的拉力，BC间细线的拉力，重力和电场力，受力平衡，即可求得A、B球间细线的拉力；假设B球也不带电，则剪断OA线瞬间，A、B、C三个小球一起以加速度g自由下落，互相相对静止，AB、BC间拉力为0．若B球带电，则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE，把AB看成一个整体即可求解．
解答：解：静止时，对B球进行受力分析，则有：
T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq，故A正确，B错误；
剪断OA线瞬间，假设B球也不带电，则剪断OA线瞬间，A、B、C三个小球一起以加速度g自由下落，互相相对静止，AB、BC间拉力为0．
若B球带电，则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE，经过AB绳传递，qE对A、B球整体产生一个竖直下下的加速度，
此时A、B球的加速度为g+（显然＞g），C球以加速度g保持自由下落，以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为qE．故C正确，D错误．
故选AC
点评：本题主要是剪断OA线瞬间，对A、B、C三个球的运动状态的确定及受力分析，知道绳子一旦剪短之后，绳子的拉力立即为零，难度适中．