题目内容

如图所示,A、B是带有等量的同种电荷的两小球,它们的质量都是m,它们的悬线长度是L,悬线上端都固定在同一点O,B球悬线竖直且被固定,A球在力的作用下,在偏离B球x的地方静止平衡,此时A受到绳的拉力为FT;现保持其他条件不变,用改变A球质量的方法,使A球在距离B为处静止平衡,则A受到绳的拉力为( )
A.FT
B.2FT
C.4FT
D.8FT
【答案】分析:分析小球的受力情况,作出力图,运用三角形相似法得到绳的拉力与库仑力的关系.当AB间距离变为原来的一半时,库仑力变为原来的4倍,即可得到绳的拉力为原来的多少倍.
解答:解:小球受到重力mg、库仑力F和绳的拉力FT,由平衡条件得知,mg、F的合力与F大小相等、方向相反,作出mg、F的合力如图,
由三角形相似得  
   得,FT=L
根据库仑定律得知,当AB间距离x变化为x时,库仑力F变为原来的4倍,L不变,则得F变为原来的8倍,即得后来绳的拉力大小为8FT.故ABC错误,D正确;
故选D
点评:本题相当于动态的平衡问题,根据平衡的条件,运用三角形相似法得到拉力的关系式分析即可得出结论.
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