Question

2．如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A，B，它們固定在一條直線上相距L=0.3m的兩點(diǎn)，它們的電荷量分別為Q_A=16×10^-12C，Q_B=4.0×10^-12C，現(xiàn)引入第三個(gè)同種點(diǎn)電荷C．
（1）若要使C處于平衡狀態(tài)，試求C電荷的電量和放置的位置；
（2）若點(diǎn)電荷A，B不固定，而使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫(kù)侖力作用下都能處于平衡狀態(tài)，試求C電荷的電量和放置的位置？

Answer 1

分析 （1）直接根據(jù)庫(kù)侖定律公式進(jìn)行計(jì)算即可．
（2）根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，結(jié)合矢量合成法則，即可求解．

解答 解：（1）AB為同種電荷，要C處于平衡，則應(yīng)放在在AB間的某一位置，可為正電荷，也可為負(fù)電荷，設(shè)電量為Q₃，且在A的右側(cè)的x處
　     　$K\frac{{Q}_{1}Q3}{{x}^{2}}=K\frac{{Q}_{2}{Q}_{3}}{（L-x）^{2}}$
　   　　可得x=0.2m　
（2）首先要保證C平衡，則應(yīng)在x=0.2m處，
　　　再由B處于平衡：$K\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{L}_{2}}=K\frac{{Q}_{3}{Q}_{2}}{（L-x）^{2}}$　　　
      得${Q}_{3}=\frac{16}{9}×1{0}^{-12}C$，為負(fù)電荷．
答：（1）C電荷的電量任意，放置的位置為A的右側(cè)的0.2m處
　　（2）C電荷的電量為$\frac{16}{9}×1{0}^{-12}$C和放置的位置為A的右側(cè)的0.2m處

點(diǎn)評(píng) 本題很簡(jiǎn)單直接考查了庫(kù)倫定律的應(yīng)用和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，對(duì)于公式一定要明確其適用條件和公式中各個(gè)物理量的含義