高二物理..电场题目 急!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/09 00:17:46
光滑水平面上有等质量小球ABC,它们之间间距均为L,已知AB球带等量正电荷q,现在C施以外力F,使3球在运动过程中保持L不变,求
(1)C球带什么电荷?电量多少?
(2)外力F的大小与方向

(1)C球带什么电荷?电量多少?
应该带负电荷。
三个球成等边三角形
C对A、B的引力在AB方向上的分力刚好=A、B的斥力
F引*sin30=F斥
F引=2F斥
而F=EQ,E=KQ/R^2
电场力同电量成正比,故
Qc=2q
C球带2q的负电量

(2)外力F的大小与方向
方向垂直于AB,拉着3个球运动。
F引=Eq=Kq^2/L^2
外力 F=cos30 *F引=根号3 *Kq^2/(2L^2)

我看看做个图给你看吧~! ●代表带正电。○代表带负电
←●→ ←○→ F2←●→F1
q1 q2 q3
← L → ← L →
(1)如图,运动过程中保持L不变。及F合不变。
所以C球带负电。。
所以:F1=Kq1q3/4L~2 F2=Kq1q2/L~2 F合=0 所以 F1=F2得出:q2=q3/4=q/4
(2)不用说了吧,第一题和图都说明一切了

首先三个球肯定是在等边三角形的三个顶点上。A和B之间有斥力,斥力的大小为:N=k*(q/L)^2。
为了保持A和B之间的距离L,那么C球对A或B的力首先应该在AB连线的方向上抵消A和B之间斥力。那么C球肯定带负电荷。C球对A或B球的引力在AB连线上的分力正好等于AB之间的斥力,所以有:
[k*(Qq)/L^2]*sin30°=k*(q/L)^2。。。。。Q假设为C球的带电量
那么Q=2q

但是在C球和AB球之间在AB连线的垂直方向还有相互吸引的分力存在。C球对A或B球在AB连线方向上的分力大小为:
T=[k*(Qq)/L^2]*cos30°=k*(q/L)^2*根号3
所以AB球在T力的作用下,以加速度a=T/m的速度沿AB连线的垂线方向朝C球移动。而C球由于同时受到A和B球的作用(相互作用,牛顿第三定律),所以C球所受的力为2T,方向也是沿AB线的垂线方