Question

光滑绝缘的水平面上放着质量均为m的带电小球A、B、C（可视为质点），小球之间的距离都是L，如图所示．已知A、B两球带等量正电荷q，现给C球施加一外力F，使三个小球在运动中保持相对位置不变，以下说法正确的是（　　）

• A、C球带负电，带电量为2q
• B、C球带负电，带电量为q
• C、外力F沿AC向右，大小为k

  q2

  L2

• D、外力F沿AB中垂线向右，大小为3

  3

  k

  q2

  L2

Answer 1

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．

解答：解：A、运动中间距不变，则三球加速度相同，沿AB中垂线向右．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

Qq

r2

cos60°=K

q2

r2

解得：Q=2q，为负电；故A正确，B错误；
C、对A球受力分析可知
k

Qq

r2

sin60°=ma     
a=k

3 Qq

2mr2

令r=L，
对整体受力分析可知
F=3ma=3

3

k

q2

L2

，其方向为F沿AB中垂线向右，故C错误，D正确；
故选AD

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．