Question

高中物理力学题

如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中，三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零，则
A．B球和C球都带正电荷
B．B球带负电荷，C球带正电荷
C．B球和C球所带电量不一定相等
D．B球和C球所带电量一定相等
标准答案选D。我们老师解释的时候直接把BC边看成水平的，这样子很容易就可以得出答案D。可是我想知道有没有可能B、C两球带电量不等，而BC边不是水平的呢？请给出解释，谢谢。

Answer 1

答：B和C质量相等，受到的重力就相等，

　 竖直方向

   对B有 F1cosα+F2cos(120°-α)=G

     对C有 F3cos(60°-α)-F2cos(120°-α)=G

     由以上两式得F1cosα+F2cos(120°-α)=F3cos(60°-α)-F2cos(120°-α)

　 利用两角和与差的公式得F1cosα-F3(sin30°cosα-cos30°sinα)=F2(sinα+2cos30°cosα)①

   水平方向

   对B有 F1sinα=F2sin(120°-α)

     得F2(cos30°cosα+sin30°sinα)=F1sinα②

     对C有  F3sin(60°-α)=F2sin(120°-α)

　 得F3(sin60°cosαα-cos60°sinα)=F2(sin60°cosαα+cos60°sinα)③

   由以上①②③式得　　α=30°　　　且F1=F3

     所以BC一定水平，B和C电量也一定相等．

　　推导麻烦，你也不要推导了．

Answer 2

其实这个BC平不平行，你可以不考虑A、B、C三者之间的力是怎么样，因为你一考虑，如果你没想清楚就会觉得怎么画受力分析图好像都合理，但是你跳出这三个物体来看，这三者成等边三角形，上面的直线肯定垂直的，并且对这三个的力是与三者的重力是相对应的相反的力，这三个的重量都一直，那么这三个球的组合体的重心肯定在几何中心，并且上面的拉线的拉力所在的线肯定通过他们的几何中心，如果BC不是平行的，那么通过A点向下的线就不能通过他们的几何中心，在这种情况下，你认为这三个物理能平衡么？所以BC肯定是水平的，既然是水平的，你在从A的受力分析开始分析，就会得出B、C对A的力是大小相等的，所以B、C所带的电量也是相等的，并且都是带的负点。 这种方法就是先整体后局部，这样你可以使自己在思考的时候会思路清晰一点

Answer 3

BC的带电量一定相等。不管BC是否水平，也能得到这个结论。对A做受力分析，竖直方向受到重力和绳OA的拉力，以及B、C对A的静电力。如果BC带电量不等，则A球受到的两个静电力必不相对于竖直方向对称，也就是说，A的合力必定不为0，A也就不会静止了。因此BC带电量必定相等

Answer 4

要想判断B、C电量是否相等，还是要对A球进行受力分析，若BC球电量不等，则A球的受力则不能为O，而且要注意题目的条件就是三根完全相同长度的绝缘线，不知道这样说你能不能明白，估计是题目条件没注意