Question

5．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量+Q的小球P，带电量分别为q_M和q_N的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L、P、M和N均视为点电荷，下列说法正确的是（　　）

• A． M与N的距离大于L
• B． |q_M|＞|q_N|
• C． 若撤去小球P的固定位置，小球P将移动
• D． 若小球P的电荷量变为-Q，小球M、N仍能在原位置静止

Answer 1

分析 根据对M、N受力分析，结合平衡条件与库仑定律，假设杆无作用力，依据距离的大小，即可分析电量的多少，因电量具体关系不知，因此无法确定间距的大小；根据整体受力分析，结合平衡条件，分析三点是否在同一直线上和系统所受的合外力．

解答 解：AB、对M、N分别受力分析，根据库仑定律，假设杆无作用力，设M与N间距为r，则有：$\frac{kQ•|{q}_{M}|}{{L}^{2}}$=$\frac{kQ•|{q}_{N}|}{（L+r）^{2}}$，
因L+r＞L，则有|q_M|＜|q_N|，由于电量的关系不确定，则M与N的距离与L的关系也不确定，故AB错误；
C、由于水平桌面光滑，若P、M和N不在同一直线上，则各自受力不共线，会出现不平衡现象，所以P、M和N必定在同一直线上，由题意可知，M、N及细杆组成的系统处于静止状态，因此合外力为零，再由牛顿第三定律，可知，撤去小球P的固定位置，小球P仍是静止的，故C错误；
D、由题意可知，M、N及细杆组成的系统处于静止状态，因此合外力为零，若小球P的电荷量变为-Q，小球M、N受力平衡，仍能在原位置静止，故D正确．
故选：D．

点评 考查研究对象的选取，受力分析的进行，库仑定律的掌握，理解平衡条件的应用，注意小球M、N及杆的平衡状态与小球P的电性无关．