题目内容
光滑绝缘水平面上，固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距为r，A、B带正电，电量均为q．现对C施加一水平力F的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距不变，求（1）C球的电性及电量．
（2）水平力F的大小．
分析：通过对整体的受力分析，可知加速度相同，再对A球受力分析，可知C球带负电，通过在竖直方向受力平衡求出所点电荷量；
通过在水平方向有牛顿第二定律可求出A球产生的加速度，再对整体利用牛顿第二定律求解出所加外力即可．
通过在水平方向有牛顿第二定律可求出A球产生的加速度，再对整体利用牛顿第二定律求解出所加外力即可．
解答：解：（1）运动中间距不变，则三球加速度相同，水平向右．设C球所带电量为Q，对A求受力分析可知，得C球带负电，且：
K
cos60°=K
解得
Q=2q，为负电
（2）对A球受力分析可知
k
sin60°=ma
a=k
对整体受力分析可知
F=3ma=
答：
（1）C球带负电，电荷量为2q，
（2）水平力F的大小为
K
| r2 |
| q2 |
| r2 |
解得
Q=2q，为负电
（2）对A球受力分析可知
k
| r2 |
a=k
| ||
| 2mr2 |
对整体受力分析可知
F=3ma=
3
| ||
| 2r2 |
答：
（1）C球带负电，电荷量为2q，
（2）水平力F的大小为
3
| ||
| 2r2 |
点评：本题主要考查库仑定律和牛顿第二定律的应用，注重整体法与隔离法的应用．
练习册系列答案
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如图所示，在光滑绝缘水平面上固定着-根光滑绝缘的圆形水平渭槽，其圆心在O点．过O点的-条直径上的A、B两点固定着两个点电荷．其中固定于A点的为正电荷，电荷量大小为Q；固定于B点的是未知电荷．在它们形成的电场中，有-个可视为质点的质量为m、电荷量大小为q的带电小球正在滑槽中运动，小球的速度方向平行于水平面，若已知小球在C点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，AB间的距离为L，∠ABC=∠ACB=30°，CO⊥OB，静电力常量为k，
如图所示在光滑绝缘水平面上，电荷量为Q1，Q2两个正点电荷分别固定于A点和B点，两点相距L．在以L为直径的光滑绝缘半圆环也位于水平面上，其上穿着一个带电小球+q（视为质点），在P点平衡，PA与AB的夹角为α，且α＜45°．则（ ）A、tan2α=
| ||
B、tanα=
| ||
| C、Q1＜Q2 | ||
| D、O点的场强方向沿A指向B |
