专题五 静电场
如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的MN两点,A上带有Q=3.0×10–6 C的正电荷。两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g=10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,AB球可视为点电荷)。则 ( )
A.支架对地面的压力大小为2.0 N
B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 N
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 N
D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N
【命题意图】本题考查库仑定律、共点力的平衡条件。
【解析】对B和支架分析可知,受到竖直向下的重力、竖直向上的库仑力,故支架对地面的压力为 ,选项A错误;对A分析,A受到竖直向下的重力、竖直向下的库仑力、两线的拉力,夹角正好是120°,处于平衡状态,所以 ,选项B正确;将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,则两小球的距离变为 ,故有 ,解得F1=1.225 N,F2=1.0 N,选项C正确;将B移到无穷远处,两小球之间的库仑力为零,则两线上的拉力大小F1=F2=GA=1.0 N,选项D错误。
【答案】BC
【解题技巧】本题考查物体的平衡条件,在进行受力分析时,一定要注意不要忘记分析库仑力,然后运用物体的平衡条件解题。