Question

【題目】如圖所示，A、B、C三個小球(可視為質點)的質量分別為m、2m、3m，B小球帶負電，電荷量為 q，A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的電荷感應)，不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在O點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為 E.則以下說法正確的是( )

A.靜止時，A、B 兩小球間細線的拉力為 5mg＋qE

B.靜止時，A、B 兩小球間細線的拉力為5mg－qE

C.剪斷 O 點與 A 小球間細線瞬間，A、B 兩小球間細線的拉力為3qE

D.剪斷 O 點與 A 小球間細線瞬間，A、B 兩小球間細線的拉力為qE

Answer 1

【答案】A

【解析】

靜止時，對B球及C球進行受力分析，如圖所示：

根據共點力的平衡條件 則有：

，

故A正確，B錯誤；

CD.由于B球帶負電，當剪斷OA間的細繩時，此時C球對AB整體的拉力為0，對AB整體及A球受力分析如圖所示：

B球帶負電，對A、B球整體由牛頓第二定律得：

，

解得：

此時A、B球的加速度為(顯然大于g)，C球以加速度g保持自由下落，以A球為研究對象：

可得A、B球間細線的拉力為：

，

故C錯誤，D錯誤。