题目内容

20.如图所示,小球A、B带电量相等、质量相等(可视为点电荷),都用同样长度的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点,A球靠墙且其悬线刚好竖直,B球悬线偏离竖直方向一定角度而静止.由于某种外部原因,两球再次静止时它们之间的距离变为原来的两倍,则下面所列原因中可能正确的是(  )
A.B的带电量不变,A的带电量变为原来的2倍
B.A的带电量不变,B的带电量变为原来的4倍
C.B的带电量不变,A的带电量变为原来的8倍
D.A的带电量不变,B的带电量变为原来的16倍

分析 对小球B受力分析,由平衡条件、库仑定律及数学知识列方程,可以求解.

解答 解:小球B受力如图所示,两绝缘线的长度都是L,则△OAB是等腰三角形,
线的拉力T与重力G相等,G=T,小球静止处于平衡状态,则库仑力F=2Gsin$\frac{θ}{2}$,
若它们之间的距离变为原来的两倍,则库仑力变为原来的2倍,
根据库仑定律$F=\frac{kQq}{{r}^{2}}$,则有:
A、当B的带电量不变,A的带电量变为原来的2倍,且间距变为原来的2倍,那么库仑力变为原来的一半,故A错误;
B、当A的带电量不变,B的带电量变为原来的4倍,且间距变为原来的2倍,那么库仑力不变,故B错误;
C、当B的带电量不变,A的带电量变为原来的8倍,且间距变为原来的2倍,那么库仑力变为原来的2倍,故C正确;
D、当A的带电量不变,B的带电量变为原来的16倍,且间距变为原来的2倍,那么库仑力变为原来的4倍,故D错误;
故选:C.

点评 对小球正确受力分析,应用平衡条件及库仑定律即可正确解题,解题时要注意△OAB是等腰三角形,注意数学知识的应用.

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