题目

竖直面内固定一个V字形光滑绝缘支架如图所示，直杆AO、BO与水平面夹角都是θ，各套着一个质量均为m的小球，AO杆上小球带正电，电荷量为2q，BO杆上小球带正电，电荷量为q.让两个小球从同一高度自由释放，问下滑到离水平面多高时，两小球的速度达到最大？（静电力常量为k，两小球始终能看作点电荷）（　　）
A. q

ktanθ 2mg

B. q

ktanθ mg

C. qk

tanθ 2mg

D. qk

tanθ mg

提问时间：2020-12-21

答案

对A受力分析，如图所示；

当合力为零时，速度达到最大，则有：

F

G

＝tanθ；
而库仑定律，则有：F=k

2q•q

r2

；
设下滑到离水平面为h，则有：

h

r 2

＝tanθ；
综上解得：h=q

ktanθ 2mg

；
故选：A．

当合力等于零时，速度达到最大，对球受力分析，结合库仑定律，从而即可求解．

本题考点：库仑定律．

考点点评：考查库仑定律的应用，掌握受力平衡的条件，注意两球的库仑力大小相等，方向相反，是解题的关键．