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如图所示,质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上,AB间和BC间的距离均为L.已知A球带电量为QA=8q,B球带电量为QB=q,若在C球上施加一个水平向右的恒力F,恰好能使A

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如图所示,质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上,AB间和BC间的距离均为L.已知A球带电量为QA=8q,B球带电量为QB=q,若在C球上施加一个水平向右的恒力F,恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止,共同向右加速运动.
求:(1)拉力F的大小.
(2)C球的带电量QC
AB

C
▼优质解答
答案和解析
A、B、C三者作为整体为研究对象,有:
F=3ma                   …①
所以加速度方向向右,而AB带同种电荷电,所以C带异种电荷;
以A为研究对象,有:
-
k•(8q)q
L2
+
k•(8q)qC
4L2
=ma    …②
以B为研究对象,有:
k•(8q)q
L2
+
k•qqC
L2
=ma        …③
由①②③可解得:
qc=16q
F=
72kq2
L2

答:(1)外力大小F为
72kq2
L2

(2)C球所带电量QC为-16q.
k•(8q)q
L2
k•(8q)qk•(8q)qk•(8q)qL2L2L22+
k•(8q)qC
4L2
=ma    …②
以B为研究对象,有:
k•(8q)q
L2
+
k•qqC
L2
=ma        …③
由①②③可解得:
qc=16q
F=
72kq2
L2

答:(1)外力大小F为
72kq2
L2

(2)C球所带电量QC为-16q.
k•(8q)qC
4L2
k•(8q)qCk•(8q)qCk•(8q)qCC4L24L24L22=ma    …②
以B为研究对象,有:
k•(8q)q
L2
+
k•qqC
L2
=ma        …③
由①②③可解得:
qc=16q
F=
72kq2
L2

答:(1)外力大小F为
72kq2
L2

(2)C球所带电量QC为-16q.
k•(8q)q
L2
k•(8q)qk•(8q)qk•(8q)qL2L2L22+
k•qqC
L2
=ma        …③
由①②③可解得:
qc=16q
F=
72kq2
L2

答:(1)外力大小F为
72kq2
L2

(2)C球所带电量QC为-16q.
k•qqC
L2
k•qqCk•qqCk•qqCCL2L2L22=ma        …③
由①②③可解得:
qcc=16q
F=
72kq2
L2

答:(1)外力大小F为
72kq2
L2

(2)C球所带电量QC为-16q.
72kq2
L2
72kq272kq272kq22L2L2L22
答:(1)外力大小F为
72kq2
L2

(2)C球所带电量QC为-16q.
72kq2
L2
72kq272kq272kq22L2L2L22;
(2)C球所带电量QCC为-16q.
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