Question

如圖所示，用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球的質量相等，A球帶正電．平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零．
（1）指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由．
（2）若A球帶電荷量為Q，則B球所帶電荷量為多少？
（3）若A球帶電荷量減小，B、C兩球帶電荷量保持不變，則細線AB、BC中的拉力分別如何變化？

Answer 1

【答案】分析：由題意可知三個小球均處于共點力平衡狀態(tài)，則對B、C中的任一小球進行受力分析，由共點力的平衡條件可得出B、C所帶的電性及B、C電量的大小關系．
解答：解：（1）B球受重力及A、C對B球的庫侖力而受于平衡狀態(tài)；則A與C球對B球的庫侖力的合力應與重力大小相等，方向相反；而庫侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對B的庫侖力應指向A，C對B的作用力應指向B的左側；則可知B、C都應帶負電；
（2）由受力分析圖可知，A對B的庫侖力應為C對B庫侖力的2倍，故C帶電量應為A帶電量的一半；同理分析C可知，B帶電量也應為A帶電量的一半，故B、C帶電量應相同，即為；
（3）若A球帶電荷量減小，B、C兩球帶電荷量保持不變，因此A對B球的庫侖力減小，根據(jù)受力平衡條件可知，細線AB的拉力則增大，而BC中的拉力則不變．
答：（1）指出B球和C球均帶負電荷．
（2）若A球帶電荷量為Q，則B球所帶電荷量為；
（3）若A球帶電荷量減小，B、C兩球帶電荷量保持不變，則細線AB的拉力則增大，而BC中的拉力則不變．
點評：庫侖定律考查一般都是結合共點力平衡進行的，因此解題的關鍵在于做出受力分析圖，明確庫侖力的方向；則可利用共點力的平衡條件進行解答．