Question

一个带电量为+Q的点电荷固定在空间某一位置，有一个质量为m的带电小球（重力不能忽略）在+Q周围作匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为（g为重力加速度）。关于带电小球带电情况，下列说法正确的是：

A.小球带正电，电荷量大小为

B.小球带正电，电荷量大小为

C.小球带负电，电荷量大小为

D.小球带负电，电荷量大小为

Answer

C

【解析】

由题意可知小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，因中心电荷为+Q，做出运动图像如图所示：

可知要让小球做匀速圆周运动，即小球所受库仑力和重力的合力提供向心力，所以小球带负电；

由向心力公式可知：

设小球与点电荷连线与竖直方向夹角为θ，则有：

所以θ=30°，根据几何关系有：

根据库仑定律有：

联立可得：

故C正确，ABD错误。