题目内容
如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L．已知A球带电量为QA=8q，B球带电量为QB=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动．求：（1）拉力F的大小．
（2）C球的带电量QC．
分析：先把A、B、C三者作为整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再分别以A、B为研究对象，运用静电力公式结合牛顿第二定律即可解题．
解答：解：A、B、C三者作为整体为研究对象，有：
F=3ma …①
所以加速度方向向右，而AB都带正电，所以C带负电荷；
以A为研究对象，有：
-
+
=ma …②
以B为研究对象，有：
+
=ma …③
由①②③可解得：
qc=16q
F=
答：（1）外力大小F为
；
（2）C球所带电量QC为16q，带负电荷．
F=3ma …①
所以加速度方向向右，而AB都带正电，所以C带负电荷；
以A为研究对象，有：
-
| k?(8q)q |
| L2 |
| k?(8q)qC |
| 4L2 |
以B为研究对象，有：
| k?(8q)q |
| L2 |
| k?qqC |
| L2 |
由①②③可解得：
qc=16q
F=
| 72kq2 |
| L2 |
答：（1）外力大小F为
| 72kq2 |
| L2 |
（2）C球所带电量QC为16q，带负电荷．
点评：本题主要考查了库仑定律及牛顿第二定律的直接应用，关键灵活地选择研究对象，然后根据牛顿第二定律列式，不难．
练习册系列答案
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