Question

3．如图所示，正三角形ABC的三个顶点分别固定一个点电荷，三个点电荷均带正电．且电荷量大小相等．在正三角形中心的正上方，一质量为m的带电小球D，恰处于悬浮状态．若小球D与三电荷的距离相等，与竖直方向均成60°角，则小球D与点电荷C间的仑力大小为（　　）

• A． $\frac{1}{3}$mg
• B． $\frac{2}{3}$mg
• C． $\frac{\sqrt{3}}{6}$mg
• D． $\frac{2\sqrt{3}}{9}$mg

Answer 1

分析 根据小球D受力分析，结合矢量的合成法则，及平衡条件，即可求解．

解答 解：对球D受力分析，三个正电荷对D的库仑力与重力平衡，
那么小球D与点电荷C间的仑力大小的竖直分力等于重力的$\frac{1}{3}$，
即Fcos60°=$\frac{1}{3}mg$，
解得：F=$\frac{2\sqrt{3}}{9}mg$，故D正确，ABC错误；
故选：D．

点评 考查不在同一平面内的受力分析，掌握矢量的合成法则应用，注意三角知识的运用，及库仑力与竖直方向夹角也是解题的关键．