Question

光滑的绝缘水平面上放着三个质量均为m带电小球A、B、C，如图所示，它们之间的距离均为L，已知小球A、B都

光滑的绝缘水平面上放着三个质量均为m带电小球A、B、C，如图所示，它们之间的距离均为L，已知小球A、B都带正电，带电量都为q，现给C球施加恒力F，使三个小球在运动过程中保持距离不变，求：（1）C小球带什么电，电荷量是多少？（2）外力F大小和方向如何？

Answer 1

（1）运动中间绝运告距不变，则三球加速度相同，沿AB中垂线向右．设C球所带电量为Q，
对A求受力分析可知，得C球带负电，且：
k

qQ

L2

cos60°＝k

q2

L2

解得并明：Q=2q；
（2）设三个小球的加速度都是a，根据牛顿第二定律和库仑定律，
对A球受力分析可知
k

qQ

L2

sin60°=ma     
a=k

3 Qq

2mL2

；
对整体受力分析可悄基知
F=3ma=3

3

k

q2

L2

，其方向为：沿AB边中点指向C
答：（1）C小球带负电，电荷量是2q；
（2）外力F大小为3

3

k

q2

L2

，其方向为：沿AB边中点指向C．