Question

如图所示，质量均为m的三个带电小球，A、B、C放置在光滑的绝缘水平面上，A与B、B与C相距均为l，A带电Q_A=+8q，B带电Q_B=+q，若在C 上加一水平向右的恒力F，能使A、B、C三球始终保持相对静止，则：
（1）外力大小F为多少？
（2）C球所带电量Q_C？

Answer 1

分析：先把A、B、C三者作为整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再分别以A、B为研究对象，运用静电力公式结合牛顿第二定律即可解题．

解答：解：A、B、C三者作为整体为研究对象，有：
F=3ma…（1）
所以加速度方向向右，而AB都带正电，
所以C带负电荷
以A为研究对象，有-

k8q2

l2

+

k8q qc

4l2

=ma…（2）
以B为研究对象，有

k8q2

l2

+

kq qc

l2

=ma…（3）
由（1）（2）（3）可解得q_c=16q   F=

72kq2

l2

答：（1）外力大小F为

72kq2

l2

；
（2）C球所带电量Q_C为16q，带负电荷．

点评：本题主要考查了库仑定律及牛顿第二定律的直接应用，难度不大，属于基础题．