如图所示,质量均为m的三个带电小球A、B、C,放在光滑的绝缘水平面上,彼此相隔的距离为L(L比球半径r大许多),B球带电量为QB=-3q,A球带电量为QA=+6q,若对C球加一个水平向右的恒力F,

问题描述:

如图所示,质量均为m的三个带电小球A、B、C,放在光滑的绝缘水平面上,彼此相隔的距离为L(L比球半径r大许多),B球带电量为QB=-3q,A球带电量为QA=+6q,若对C球加一个水平向右的恒力F,要使A、B、C三球始终保持L的间距运动,求:

(1)F的大小为多少?
(2)C球所带的电量为多少?带何种电荷?

由于A,B,C三球始终保特L的间距,它们具有相同的加速度,设为a,
则:a=

F
3m

对A、B、C球受力分析可知,C球带正电,
对A球:FAB-FAC=ma,
即:k
18q2
L2
−k
6qQC
4L2
=ma

对B球:-FAB+FBC=ma,
即:−k
18q2
L2
+k
3qQC
L2
=ma

联立以上各式得:QC=8q.
F=k
18q2
L2

答:(1)F的大小为k
18q2
L2

(2)C球所带的电量为8q.带正电.