如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m,B球带负电,电荷量为q,A、C球不带电,(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E.则以下说法正确的是(  )A. 静止时,A、B球间细线的拉力为5mg+qEB. 静止时,A、B球间细线的拉力为5mg-qEC. 剪断OA线瞬间,A、B球间细线的拉力为13qED. 剪断OA线瞬间,A、B球间细线的拉力为16qE

问题描述:

如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m,B球带负电,电荷量为q,A、C球不带电,(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E.则以下说法正确的是(  )
A. 静止时,A、B球间细线的拉力为5mg+qE
B. 静止时,A、B球间细线的拉力为5mg-qE
C. 剪断OA线瞬间,A、B球间细线的拉力为

1
3
qE
D. 剪断OA线瞬间,A、B球间细线的拉力为
1
6
qE

静止时,对B球进行受力分析,则有:
T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq,故A正确,B错误;
B球带负电,相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE,经过AB绳传递,qE对A、B球整体产生一个竖直下下的加速度

qE
3m

此时A、B球的加速度为g+
qE
3m
(显然>g),C球以加速度g保持*下落,以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为
1
3
qE.故C正确,D错误.
故选AC
答案解析:静止时,对B球进行受力分析,B受到AB间细线的拉力,BC间细线的拉力,重力和电场力,受力平衡,即可求得A、B球间细线的拉力;假设B球也不带电,则剪断OA线瞬间,A、B、C三个小球一起以加速度g*下落,互相相对静止,AB、BC间拉力为0.若B球带电,则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE,把AB看成一个整体即可求解.
考试点:牛顿第二定律;电场强度.
知识点:本题主要是剪断OA线瞬间,对A、B、C三个球的运动状态的确定及受力分析,知道绳子一旦剪短之后,绳子的拉力立即为零,难度适中.