Question

17．真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，分別帶電q₁=5×10^-3C，q₂=-2×10^-2C，它們相距15cm，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷，它應(yīng)帶電荷量為-2×10^-2C，放在兩個(gè)小球的連線上且在q₁的外側(cè)距q₁15cm處位置才能使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)．

Answer 1

分析 因題目中要求三個(gè)小球均處于平衡狀態(tài)，故可分別對(duì)任意兩球進(jìn)行分析列出平衡方程即可求得結(jié)果．

解答 解：根據(jù)上述規(guī)律可知，引入的第三個(gè)小球必須帶負(fù)電，放在前兩個(gè)小球的連線上且在q₁的外側(cè)，設(shè)第三個(gè)小球帶電量為q，放在距離q₁為x處，由平衡條件和庫(kù)侖定律有：k$\frac{q{q}_{1}}{{r}^{2}}$=k$\frac{q{q}_{2}}{（r+l）^{2}}$；       
解得 r=15cm
以q₁為研究對(duì)象，由平衡條件得：k$\frac{q{q}_{1}}{{r}^{2}}$=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$
解得：q=-2×10^-2C
即第三個(gè)小球帶負(fù)電，電荷量為-2×10^-2C．
故答案為：-2×10^-2；兩個(gè)小球的連線上且在q₁的外側(cè)距q₁15cm處．

點(diǎn)評(píng) 三個(gè)小球只受靜電力而平衡時(shí)，三個(gè)小球所帶的電性一定為“兩同夾一異”，且在大小上一定為“兩大夾一小”．