题目
三个可自由移动带电小球 A、B、C 在光滑水平面上沿直线静止,判断电性、电荷量、摆放方法和距离关系。
选项
- A. A、C 可能带异种电荷
- B. 可能有 Q_A>Q_B>Q_C
- C. 可先固定 C,摆好 A、B 平衡后再释放 C
- D. r₁/r₂=Q_A/Q_C
学习定位
电场强度与电势能
题族:库仑力平衡
训练能力:电荷守恒、库仑力受力分析
前置知识:力的平衡、牛顿第二定律
查看该模型的完整题族链核心知识点
电荷守恒库仑定律三球平衡摆放方法
参考答案
C
分步解析
1. 条件提取
完整平衡构型中两端同号、中间异号;若按最终构型摆放,先固定一球不会改变另两球的受力平衡。
2. 对应公式
\[\frac{r_1}{r_2}=\sqrt{\frac{|Q_A|}{|Q_C|}}\]
3. 推导过程
A 电性错误;中间电荷绝对值小于任一端球,B 不可能;按最终平衡位置先固定 C 再摆 A、B 可行;D 缺少平方根。
4. 结论
答案为 **C**。
变式练习
进阶近似题:同考点迁移
在“三球平衡摆放方法”模型中改变电荷符号、几何尺度或操作顺序,判断平衡条件与库仑力如何变化。
变式答案
先确认电荷守恒与电性,再按新几何关系列库仑力和平衡方程。
思路提示
保持核心物理约束不变,重点检查距离平方、电荷分配和力的方向。