题目内容

16.两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电荷量分别是q1和q2,用长度不等的绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成α1角和α2角,如图所示.若α12,两悬绳的拉力大小分别为T1和T2,则下述结论正确的是(  )
A.q1一定小于q2B.T1一定大于T2C.T1一定等于T2D.m1一定小于m2

分析 分别对两小球进行受力分析,根据受力可知,由共点力平衡条件得到各自的重力与库仑力的关系,抓住相互间的库仑力大小相等,得到质量与角度的关系,分析求解.

解答 解:对两个小球进行受力分析如图:
题中电荷电量可能不同,也可能相同,但各自所受的电场力大小却相同,方向相反;
两个库仑力在同一条直线上,所以它们沿水平方向的分力也是大小相等,方向相反;则两根绳子沿水平方向的分力也相等,又由于绳子与竖直线所成的角度相等,所以两根绳子上的拉力一定也大小相等,即T1一定等于T2
由于T1与F1之间的夹角大于T2与F2之间的夹角,结合平行四边形定则可知,T1与F1的合力一定小于T2与F2的合力,根据共点力的平衡可知,m1的重力一定小于m2的重力,所以m1一定小于m2.故AB错误,CD 正确.
故选:CD.

点评 本题中库仑力是两个小球联系的纽带,由平衡条件分别找出两个小球的质量与库仑力关系是解题的关键.

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