如圖所示，光滑絕緣半球形的碗固定在水平地面上，可視為質點的帶電小球1、2的電荷分別為Q1、Q2，其中小球1固定...

問題詳情：

如圖所示，光滑絕緣半球形的碗固定在水平地面上，可視為質點的帶電小球1、2的電荷分別為Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A點，小球2可以自由運動，平衡時小球2位於碗內的B位置處，如圖所示．現在改變小球2的帶電量，把它放置在圖中C位置時也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的兩倍，則（　　）

A．小球在C位置時的電量是B位置時電量的一半

B．小球在C位置時的電量是B位置時電量的四分之一

C．小球2在B點對碗的壓力大小等於小球2在C點時對碗的壓力大小

D．小球2在B點對碗的壓力大小大於小球2在C點時對碗的壓力大小

【回答】

C

【解析】

AB．對小球2受力分析，如圖所示，小球2受重力、支援力、庫侖力，其中F1為庫侖力F和重力mg的合力，根據三力平衡原理可知，F1=FN．由圖可知，△OAB∽△BFF1

設半球形碗的半徑為R，AB之間的距離為L，根據三角形相似可知，

即

所以

FN=mg ①

  ②

當小球2處於C位置時，AC距離為，故

，

根據庫侖定律有：

所以

 ，

即小球在C位置時的電量是B位置時電量的八分之一，故AB均錯誤；

CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B點對碗的壓力大小等於小球2在C點時對碗的壓力大小，故C正確，D錯誤。

故選C。

知識點：共點力的平衡

題型：選擇題