Question

两根长为x₀、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧，其中一根两端系有电荷量均为q的同种电荷，另一根两端系有电荷量均为q的异种电荷（所有电荷都视为点电荷），两系统均放在相距较远的光滑绝缘的水平面上而平衡（如图所示）．若带同种电荷的弹簧的伸长量为x₁，则带异种电荷弹簧的压缩量x₂ 为（　　）

• A．x₂=

  x1

  2

• B．

  x1

  2

  ＜x₂＜x₁
• C．x₂=x₁
• D．x₂＞x₁

Answer 1

分析：两系统均放在相距较远的光滑绝缘的水平面上而平衡，故其相互之间没有库仑力的作用，在对两系统分别用库伦定律可得其弹簧的压缩量．

解答：解：由于同种电荷相互排斥，故对左边的系统：F=

kq2

(x0+x1)

，
异种电荷相互吸引，故对右边的系统：F′=

kq2

(x0-x2)

，
故可知F′＞F．
已知弹簧形变量为：△x=

F

k

，
故x₂＞x₁，故D正确
故选：D

点评：本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用，难度不大，属于基础题．