如图所示.水平面上A.B.C.D在以O为圆心圆周上.圆的半径为$R=\sqrt{3}m$. A.B.C.D四点固定着四个电荷量均为+2×10
分析 P球处于静止状态,受力平衡,对P受力分析,受到重力、四个正电荷对P的库伦力以及弹簧弹力,根据库仑定律求出库仑力,再根据共点力平衡条件、胡克定律结合几何关系求解.
解答 解:P球处于静止状态,受力平衡,对P受力分析,受到重力、四个正电荷对P的库伦力以及弹簧弹力,合力为零,根据库仑定律得:$F=\frac{kQq}{{r}^{2}}=\frac{9×1{0}^{9}×2×1{0}^{-5}×2×1{0}^{-5}}{(\sqrt{3})^{2}+(\frac{\sqrt{3}}{3}×\sqrt{3})^{2}}$=0.9N,设库仑力的方向与竖直方向的夹角为θ,根据几何关系得:$tanθ=\frac{R}{\frac{\sqrt{3}}{3}R}=\sqrt{3}$,则θ=60°,对P,根据平衡条件得:F弹=mg+4Fcos60°=0.02×$10+4×0.9×\frac{1}{2}$=2N,根据胡克定律得:kx=F弹,解得:x=$\frac{2}{10}=0.2m$,则弹簧的长度L=x+L0=0.2+0.8=1m,故A正确.故选:A
点评 本题主要考查了共点力平衡条件、库仑定律、胡克定律的直接应用,要求同学们能正确分析小球的受力情况,知道异种电荷之间的吸引力,难度适中.