题目

题型：不详难度：来源：

关于点电荷周围电势大小的公式为U＝kQ/r，式中常量k＞0，Q为点电荷所带的电量，r为电场中某点距点电荷的距离．如图所示，两个带电量均为+q的小球B、C，由一根长为L的绝缘细杆连接，并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上，C球离地的竖直高度也为L．开始时小球A不带电，此时细线内的张力为T₀；当小球A带Q₁的电量时，细线内的张力减小为T₁；当小球A带Q₂的电量时，细线内的张力大于T₀．
 
（1）分别指出小球A带Q₁、Q₂的电荷时电量的正负；
（2）求小球A分别带Q₁、Q₂的电荷时，两小球B、C整体受到小球A的库仑力F₁与F₂大小之比；
（3）当小球A带Q₃的电量时细线恰好断裂，在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a，求Q₃；
（4）在小球A带Q₃（视为已知）电量情况下，若B球最初离A球的距离为L，在细线断裂到C球着地的过程中，小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少？（设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)

答案

（1）Q1负；Q2 正（2）（3）（4）

解析

试题分析：（1）小球A带Q₁电荷时电量为负，小球A带Q₂电荷时电量为正。
（2）


（3）细线断裂时（加速）：┅①
球A不带电时（平衡）：┅②
由①、②式，可得┅③
运用（2）的结论，得┅④
再利用③、④式，得
（4）


                   
点评：本题考察了从题干中获取信息并利用所学知识将新知识迅速迁移到已有知识的能力。通过题目中所知的点电荷的电势，然后才能顺利求出电场力做功。