Question

3．如圖所示，帶電小球A、B所帶的電荷量分別為Q_A、Q_B，都用長為L的絲線懸掛在O點(diǎn)．靜止時(shí)A、B相距為d．為使平衡時(shí)A、B間距離減為$\fracjkbbbba{2}$，則下列方法可采用的是（　�。�

• A． 將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍
• B． 將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍
• C． 將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半
• D． 將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍

Answer 1

分析 對(duì)小球進(jìn)行受力分析，并作出平行四邊形；由幾何關(guān)系可知力與邊的關(guān)系，即可得出符合條件的選項(xiàng)．

解答 解：如圖所示，B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等方向相反；
由幾何關(guān)系可知，$\frac{mg}{L}$=$\frac{F}cute1j4$；
而庫侖力F=$\frac{k{Q}_{A}{Q}_{B}}{kwim89t^{2}}$；
即：$\frac{mg}{L}$=$\frac{\frac{k{Q}_{A}{Q}_{B}}{gtom8qn^{2}}}so9594y$=$\frac{k{Q}_{A}{Q}_{B}}{emlur1g^{3}{\;}}$；
mgd³=kQ_AQ_BL；
d=$\root{3}{\frac{k{Q}_{A}{Q}_{B}L}{mg}}$
則可知：
A、B、要使d變?yōu)?\frac3q9zhqq{2}$，可以使B球的質(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立；故A錯(cuò)誤，B正確；
C、要使d變?yōu)?\frac2dieojn{2}$，可以使小球A、B的電荷量的乘積減小為原來的$\frac{1}{8}$而保證上式成立；故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)d=$\root{3}{\frac{k{Q}_{A}{Q}_{B}L}{mg}}$，將小球A的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，可以使平衡時(shí)AB間距離減為$\frac3ejhevn{2}$，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題中B球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，注意本題采用了相似三角形法；對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力要求較高，應(yīng)注意相應(yīng)知識(shí)的積累應(yīng)用．