(2013•凉山州模拟)如图所示,在光滑的绝缘桌面上,放置三个电量大小都为Q的相同小球A、B、C(小球可视为质点).小球

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  • 解题思路:有可能3个小球带同种电荷,互相排斥,所以弹簧处于伸长状态,也可能两端同种电荷中间异种电荷,弹簧处于压缩状态,分别对小球受力分析,根据平衡的条件列出方程可以求得弹簧的原长.

    根据题意弹簧可能伸长了,也可能缩短了,即可能三球都带同种电荷,也可能两端同种电荷中间异种电荷,即“两同夹一异”.

    当三球为同种电荷时,对第最外侧的小球受力分析,该小球受三个力的作用,

    它们的关系是 Kx=k

    Q2

    L2+k

    Q2

    (2L)2,

    解得x=

    5kQ2

    4KL2;

    所以弹簧的原长为L0=L−x=L−

    5kQ2

    4KL2.

    当两端同种电荷中间异种电荷时,对第最外侧的小球受力分析,该小球受三个力的作用,

    它们的关系是 Kx′=k

    Q2

    L2−k

    Q2

    (2L)2

    解得x′=

    3kQ2

    4KL2

    所以弹簧的原长为L0′=L+x=L+

    3kQ2

    4KL2.

    即每根弹簧的原长可能是L+

    3kQ2

    4KL2,也可能是L−

    5kQ2

    4KL2,故A正确、BCD错误

    故选:A.

    点评:

    本题考点: 库仑定律;胡克定律.

    考点点评: 对小球进行正确的受力分析是解决本题的关键,分析清楚小球受到的各个力的作用,由平衡条件列方程可以求得弹簧的长度.

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