Question

【題目】一個半徑為R的光滑絕緣圓環固定在豎直平面內，環上套著兩個帶電小球A和中央有孔，可視為點電荷，當它們處于如圖所示位置時，恰好都能保持靜止狀態。此時小球B與環中心O處于同一水平面，A、B連線與水平方向夾角為已知小球B為帶電量為q的負電荷，質量為m，重力加速度為g，靜電力常量為k，由此可知小球　　

A. 質量為2m

B. 帶負電

C. 帶電荷量為

D. 對圓環的彈力大小為

Answer 1

【答案】A

【解析】

若A帶負電，則A受到B的排斥力，此時A受到的排斥力與重力在OA連線的同一側，小球A不可能達到平衡；而若A帶正電，則小球A的受力才能平衡。故B錯誤；由以上的判斷，畫出小球A的受力如圖：

設庫侖力為F，光滑圓環對A球彈力為，對B球，在豎直方向有：；解得：；對A球，在水平方向：；在豎直方向；聯立解得：。故A正確；由庫侖定律可得：；由于環的半徑r是未知的，所以不能求出A的帶電量。故C錯誤；由上面兩個方程聯立得：故D錯誤。故選A。