Question

如圖所示，A、B、C三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B球帶負(fù)電，電荷量為q，A、C球不帶電，（不考慮小球間的電荷感應(yīng)），不可伸長的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來懸掛在O點(diǎn)，三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．則以下說法正確的是（　�。�

• A、靜止時(shí)，A、B球間細(xì)線的拉力為5mg+qE
• B、靜止時(shí)，A、B球間細(xì)線的拉力為5mg-qE
• C、剪斷OA線瞬間，A、B球間細(xì)線的拉力為

  1

  3

  qE
• D、剪斷OA線瞬間，A、B球間細(xì)線的拉力為

  1

  6

  qE

Answer 1

分析：靜止時(shí)，對(duì)B球進(jìn)行受力分析，B受到AB間細(xì)線的拉力，BC間細(xì)線的拉力，重力和電場(chǎng)力，受力平衡，即可求得A、B球間細(xì)線的拉力；假設(shè)B球也不帶電，則剪斷OA線瞬間，A、B、C三個(gè)小球一起以加速度g自由下落，互相相對(duì)靜止，AB、BC間拉力為0．若B球帶電，則相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個(gè)豎直下下的電場(chǎng)力qE，把AB看成一個(gè)整體即可求解．

解答：解：靜止時(shí)，對(duì)B球進(jìn)行受力分析，則有：
T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq，故A正確，B錯(cuò)誤；
剪斷OA線瞬間，假設(shè)B球也不帶電，則剪斷OA線瞬間，A、B、C三個(gè)小球一起以加速度g自由下落，互相相對(duì)靜止，AB、BC間拉力為0．
若B球帶電，則相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個(gè)豎直下下的電場(chǎng)力qE，經(jīng)過AB繩傳遞，qE對(duì)A、B球整體產(chǎn)生一個(gè)豎直下下的加速度

qE

3m

，
此時(shí)A、B球的加速度為g+

qE

3m

（顯然＞g），C球以加速度g保持自由下落，以A球?yàn)檠芯繉?duì)象可得A、B球間細(xì)線的拉力為

1

3

qE．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選AC

點(diǎn)評(píng)：本題主要是剪斷OA線瞬間，對(duì)A、B、C三個(gè)球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的確定及受力分析，知道繩子一旦剪短之后，繩子的拉力立即為零，難度適中．