高中物理力学题

Question

如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中，三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零，则
A．B球和C球都带正电荷
B．B球带负电荷，C球带正电荷
C．B球和C球所带电量不一定相等
D．B球和C球所带电量一定相等
标准答案选D。我们老师解释的时候直接把BC边看成水平的，这样子很容易就可以得出答案D。可是我想知道有没有可能B、C两球带电量不等，而BC边不是水平的呢？请给出解释，谢谢。

Answer 1

答：B和C质量相等，受到的重力就相等，

　 竖直方向

   对B有 F1cosα+F2cos(120°-α)=G

     对C有 F3cos(60°-α)-F2cos(120°-α)=G

     由以上两式得F1cosα+F2cos(120°-α)=F3cos(60°-α)-F2cos(120°-α)

　 利用两角和与差的公式得F1cosα-F3(sin30°cosα-cos30°sinα)=F2(sinα+2cos30°cosα)①

   水平方向

   对B有 F1sinα=F2sin(120°-α)

     得F2(cos30°cosα+sin30°sinα)=F1sinα②

     对C有  F3sin(60°-α)=F2sin(120°-α)

　 得F3(sin60°cosαα-cos60°sinα)=F2(sin60°cosαα+cos60°sinα)③

   由以上①②③式得　　α=30°　　　且F1=F3

     所以BC一定水平，B和C电量也一定相等．

　　推导麻烦，你也不要推导了．

Answer 2

其实这个BC平不平行，你可以不考虑A、B、C三者之间的力是怎么样，因为你一考虑，如果你没想清楚就会觉得怎么画受力分析图好像都合理，但是你跳出这三个物体来看，这三者成等边三角形，上面的直线肯定垂直的，并且对这三个的力是与三者的重力是相对应的相反的力，这三个的重量都一直，那么这三个球的组合体的重心肯定在几何中心，并且上面的拉线的拉力所在的线肯定通过他们的几何中心，如果BC不是平行的，那么通过A点向下的线就不能通过他们的几何中心，在这种情况下，你认为这三个物理能平衡么？所以BC肯定是水平的，既然是水平的，你在从A的受力分析开始分析，就会得出B、C对A的力是大小相等的，所以B、C所带的电量也是相等的，并且都是带的负点。 这种方法就是先整体后局部，这样你可以使自己在思考的时候会思路清晰一点本回答被提问者采纳

Answer 3

BC的带电量一定相等。不管BC是否水平，也能得到这个结论。对A做受力分析，竖直方向受到重力和绳OA的拉力，以及B、C对A的静电力。如果BC带电量不等，则A球受到的两个静电力必不相对于竖直方向对称，也就是说，A的合力必定不为0，A也就不会静止了。因此BC带电量必定相等

Answer 4

要想判断B、C电量是否相等，还是要对A球进行受力分析，若BC球电量不等，则A球的受力则不能为O，而且要注意题目的条件就是三根完全相同长度的绝缘线，不知道这样说你能不能明白，估计是题目条件没注意