题目内容
【题目】如图所示,距小滑轮O正下方l处的B点用绝缘底座固定一带电荷量为+q的小球1,绝缘轻质弹性绳一端悬挂在定滑轮O正上方
处的D点,另一端与质量为m的带电小球2连接,发现小球2恰好在A位置平衡,已知OA长为l,与竖直方向的夹角为60°。由于弹性绳的绝缘效果不是很好,小球2缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球2恰好在AB连线上的C位置。已知静电力常量为k,重力加速度为g,则下列说法正确的是
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A. 小球2带负电
B. 小球2在C位置时所带电荷量为![]()
C. 小球2在A位置时所带电荷量为![]()
D. 弹性绳原长为![]()
【答案】CD
【解析】根据题意可知小球2受到小球1的排斥力,所以2带正电,A错误;设弹性绳的劲度系数为k,原长为
,在A位置时,对小球2受力分析可知,受到竖直向下的重力,1对2的库仑力F,绳子的拉力T,根据几何知识可知,三个力正好形成一个等边矢量三角形,故
,
①,解得
;在B位置时,小球2受力分析可知,受到竖直向下的重力,1对2的库仑力
,绳子的拉力
,根据几何知识可知,三个力正好形成一个直角矢量三角形,故
,
②,解得
,联立①②解得
,故B错误CD正确.
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