Question

演繹式探究一一研究帶電小球間的作用力:

經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)帶電小球所帶電荷量分別為q1、q2，當(dāng)它們之間的距離為r(遠(yuǎn)大于小球的直徑)時(shí)，它們之間的作用力F=，其中常量k = 9×10⁹N²·m2/C²。

(1)如圖，將甲、乙兩個(gè)帶電小球放在光滑的絕緣水平面上，若甲球帶正電荷、乙球帶負(fù)電荷，則它們之間的作用力為 力(“引”或“斥，’)，此時(shí)兩球?qū)⑾嗷�_(“靠近”或‘.遠(yuǎn)離”).

(2)如圖，為了使這兩個(gè)小球在原來(lái)的位置靜止，沿著甲、乙兩球的球心連線方向，在乙球的右邊某位置放上一個(gè)電荷童為q3的小球丙，此時(shí)恰好使得三球均保持靜止。則丙球應(yīng)該帶_電荷(“正”或“負(fù)”)。請(qǐng)你證明，此時(shí)有關(guān)系成立。

 

Answer 1

【答案】

（1）引    靠近

（2）正；證明見(jiàn)解析

【解析】（1）掌握電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，根據(jù)相互作用判斷小球的運(yùn)動(dòng)情況；

（2）可以對(duì)其中甲乙小球進(jìn)行受力分析，例如乙，受到甲的作用力和丙的作用力，這兩個(gè)力的大小應(yīng)該相等，而方向相反．根據(jù)題目中給出作用力的公式列出關(guān)系式便可求出．

（1）甲球帶正電荷、乙球帶負(fù)電荷，所以它們相互吸引而相互靠近；

（2）由題意知，甲受到乙的力向右，甲要靜止，應(yīng)受到丙向左的力，所以丙應(yīng)帶正電；

對(duì)甲進(jìn)行分析：F_乙甲=F_丙甲∴k=k∴∴①

F_甲乙=F_丙乙∴k=k∴，∴②

將②代入①得：∴∴