6.如圖所示,光滑絕緣水平面上固定著A、B、C三個帶電小球,它們的質(zhì)量均為m,間距為r,A帶電量QA=10q,B帶電量QB=q,若小球C上加一個水平向右的恒力,欲使A、B、C始終保持r的間距運動.求:
(1)C球的電性和電量QC;
(2)水平力F的大。

分析 先把A、B、C三者作為整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再分別以A、B為研究對象,運用靜電力公式結(jié)合牛頓第二定律即可解題.

解答 解:(1)由于A、B兩球都帶正電,它們互相排斥,C球必須對A、B都吸引,才能保證系統(tǒng)向右加速運動,故C球帶負電荷.
(2)以三球為整體,設(shè)系統(tǒng)加速度為a,
由牛頓第二定律:則F=3ma,且F-FBC-FAC=ma        ①
隔離A、B,由牛頓第二定律可知:
對A:k$\frac{{q}_{C}{q}_{A}}{(2L)^{2}}$-k$\frac{{q}_{B}{q}_{A}}{{L}^{2}}$=ma    ②
對B:k$\frac{{q}_{C}{q}_{B}}{{L}^{2}}$+k$\frac{{q}_{B}{q}_{A}}{{L}^{2}}$=ma      ③
聯(lián)立三式,解得:qC=$\frac{40}{3}$q
F=$\frac{70k{q}^{2}}{{L}^{2}}$
答:(1)C球帶負電;電量為$\frac{40}{3}$q;
(2)外力F的大小為$\frac{70k{q}^{2}}{{L}^{2}}$.

點評 本題的關(guān)鍵要靈活選擇研究對象,運用整體法和隔離法研究.要對研究對象進行受力分析,運用庫侖定律結(jié)合牛頓第二定律列式研究.

練習(xí)冊系列答案
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①此電源的電動勢多大;
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(2)小物塊從A到B的時間、水平位移大小以及斜面傾角θ的正切(tanθ)大;
(3)若小物塊與墻壁碰撞后速度等大反向,只會發(fā)生一次碰撞,且不能再次經(jīng)過C點,那么小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件.

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18.關(guān)于兩個運動的合成,下列說法正確的是( 。
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15.三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動,兩邊的傳送帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)下列說法正確的是(  )
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