Question

【題目】如圖是研究電荷之間相互作用力的實驗裝置。帶電量為Q的金屬小球A用絕緣桿固定在地面上，帶電量為q、質量為m的金屬小球B用絕緣細線懸掛在可移動支架上，兩者均可看作點電荷，且處于同一水平線上。將兩小球的距離增大一倍，調整支架，使兩小球仍處于同一水平線上，下列說法正確的是（　　）

A.兩小球可能帶異種電荷

B.距離增大一倍后小球B的電勢能增大

C.距離增大前與距離增大一倍后，細線與豎直方向夾角θ的正切值之比為2：1

D.距離增大一倍后，小球B在小球A處產生的電場強度大小可表示為

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由于B球向右擺，則兩球間為排斥力，說明兩小球一定帶同種電荷，故A錯誤；

B．兩球距離增大的過程中，電場力對小球B做正功，小球B的電勢能減小，故B錯誤；

C．對小球受力分析且由平衡可得

結合庫侖定律

可知距離增大一倍，小球間的庫侖力F減小原來的四分之一，則距離增大前與距離增大一倍后，細線與豎直方向夾角θ的正切值之比為4：1，故C錯誤；

D．對小球受力分析且由平衡可得

由牛頓第三定律可知，小球A與小球B間的庫侖力大小相等，方向相反，則

得

故D正確。

故選D。