[题目]如图所示.固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R.圆环的最高点通过长为L的绝缘细线悬挂质量为m.可视为质点的金属小球.已知圆环所带电荷量均匀分布且带电荷量与小球相同.均为Q(未知).小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态.已知静电力常量为k.重力加速度为g.细线对小球的拉力为F(未知).下列说法正确的是( )A. Q＝ .F＝题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，圆环的最高点通过长为L的绝缘细线悬挂质量为m、可视为质点的金属小球，已知圆环所带电荷量均匀分布且带电荷量与小球相同，均为Q(未知)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，已知静电力常量为k，重力加速度为g，细线对小球的拉力为F(未知)，下列说法正确的是(　　)

A. Q＝，F＝

B. Q＝，F＝

C. Q＝，F＝

D. Q＝，F＝

【答案】D

【解析】由于圆环不能看成点电荷，采用微元法，小球受到的库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力，以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示

则，其中，解得

设圆环各个点对小球的库仑力的合力为FQ，水平方向上有，解得，故D项正确，ABC三项错误。

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