如图所示,有大小相同的A、B、C三个金属球,A、B带等量异种电荷,中间连接一个轻质绝缘的弹簧,放在光滑的绝缘水平面上,平衡时弹簧压缩量为X0,现将不带电的C球和A球接触一下,然后
问题描述:
如图所示,有大小相同的A、B、C三个金属球,A、B带等量异种电荷,中间连接一个轻质绝缘的弹簧,放在光滑的绝缘水平面上,平衡时弹簧压缩量为X0,现将不带电的C球和A球接触一下,然后拿走,则产生新平衡时弹簧的压缩量X为( )
A. X=
X01 2
B. X>
X01 2
C. X<
X01 2
D. X=X0
答
开始A球处于平衡,库仑力等于弹簧的弹力,有:kx0=k
.Q2 r2
将C球与A球接触后,A球的带电量变为原来的一半,假设压缩量变为原来的一半,知弹力为F=k
,库仑力F′=kx0 2
.
Q2 2 r′2
因为压缩量变小了,则两球间的距离变大,所以弹力F大于库仑力F′,则知压缩量不能是原来的一半,要比
小.故C正确,A、B、D错误.x0 2
故选:C.