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

Question

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Q_A=8q，B球带电量为Q_B=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Q_C．

Answer 1

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：
q_c=16q
F=(72kq2)/(L2)
答：（1）外力大小F为(72kq2)/(L2)；
（2）C球所带电量Q_C为-16q．