Question

11．如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個帶電量為+Q的小球P．帶電量分別為-q和+2q的小球M和N，由絕緣細桿相連，靜止在桌面上．P與M相距L，P、M和N視為點電荷，且三者在同一直線上，下列說法正確的是（　　）

• A． 其它條件不變，將P釋放，P也能靜止
• B． M與N的距離為$\sqrt{2}$L
• C． P在M、N處產(chǎn)生的電場強度E_M=$\sqrt{2}$E_N
• D． 其它條件不變，小球P的電量增加為+2Q，M、N及細桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零

Answer 1

分析 根據(jù)對M、N受力分析，結(jié)合平衡條件與庫侖定律，假設(shè)桿無作用力，即可分析距離L；由點電荷電場線的分布，依據(jù)沿著電場線的方向，電勢降低，即可分析電勢的關(guān)系；根據(jù)整體受力分析，結(jié)合平衡條件，分析三點是否在同一直線上和系統(tǒng)所受的合外力．

解答 解：A、P對MN整體的合力為零，根據(jù)牛頓第三定律，MN整體對P的合力也為零，故其它條件不變，將P釋放，P也能靜止，故A正確；
B、對M、N分別受力分析，根據(jù)庫侖定律，假設(shè)桿無作用力，設(shè)M與N間距為r，則有：
$\frac{kqQ}{{L}^{2}}$=$\frac{kQ•2q}{（L+r）^{2}}$，解得：r=（$\sqrt{2}$-1）L＜$\sqrt{2}$L；故B錯誤；
C、根據(jù)公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$，P在M處與N處產(chǎn)生的場強之比為：$\frac{{E}_{M}}{{E}_{N}}=\frac{{r}_{N}^{2}}{{r}_{M}^{2}}$=$\frac{2}{1}$，故C錯誤；
D、MN整體對P的合力為零，說明MN整體在P電荷所在位置處的場強為零，小球P的電量增加為+2Q，依然不受力，根據(jù)牛頓第三定律，M、N及細桿組成的系統(tǒng)所受合外力仍然為零，故D正確；
故選：AD．

點評 考查研究對象的選取，受力分析的進行，庫侖定律的掌握，理解平衡條件的應(yīng)用，注意電勢的高低判定方法．