(2014•大连二模)如图所示,空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a,水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球,顶

(2014•大连二模)如图所示,空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a,水平底面的四个顶点处均固定着电量为+q的小球,顶点P处有一个质量为m的带电小球,在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态.若将P处小球的电荷量减半,同时加竖直方向的匀强电场强度E,此时P处小球仍能保持静止.重力加速度为g,静电力常量为k,则所加匀强电场强度大小为(  )
A.[mg/2q]
B.[mg/4q]
C.
2
kq
a 2

D.
2
2
kq
a 2
13911220061 1年前 已收到1个回答 举报

淡淡然之 幼苗

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设P处的带电小球电量为Q,根据库仑定律可知,则P点小球受到各个顶点电荷的库仑力大小为:F=[kqQ
a2;
根据几何关系,可知,正四棱锥型的侧棱与竖直线的夹角为45°;
再由力的分解法则,可有:4×
kqQ
a2×

2/2]=mg;
若将P处小球的电荷量减半,则四个顶点的电荷对P的小球的库仑合力为:F′=

2kqQ
a2;
当外加匀强电场后,再次平衡,则有:

2kqQ
a2+[Q/2E=mg;
解得:E=
2
2kq
a2],故D正确,ABC错误;
故选:D.

1年前

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