Question

18．相距為L的電荷A、B的帶電量分別為+4Q和-Q，將它們固定在光滑的水平面上，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使C在庫侖力作用下處于平衡狀態(tài)，試分析C的帶電量和放置的位置．若在引入點(diǎn)電荷C的時(shí)候，將點(diǎn)電荷A、B也釋放，要使三個(gè)點(diǎn)電荷在庫侖力作用下都處于平衡狀態(tài)，試求C電荷的電量和放置的位置．

Answer 1

分析 由于A處放一電荷量為4Q的正點(diǎn)電荷，B處放一電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，根據(jù)同種電荷排斥，異種電荷吸引，要使整個(gè)系統(tǒng)在庫侖力作用下都處于平衡狀態(tài)，對(duì)C電荷受力分析，確保C受到A、B兩電荷的力方向相反，同理去判定A和B點(diǎn)電荷的受力情況，最終判斷C電荷的所的位置．

解答 解：經(jīng)分析，C應(yīng)放在B的右側(cè)能滿足A、B同時(shí)處于平衡，C同時(shí)也平衡．設(shè)點(diǎn)電荷C置于B的右側(cè)且距離B為x，帶電荷為q，則由庫侖定律可知：
k$\frac{4Q•q}{（L+x）^{2}}$=k$\frac{4Q•Q}{{L}^{2}}$，
A處于平衡　 
k$\frac{4Q•q}{{x}^{2}}$=k$\frac{4Q•Q}{{L}^{2}}$，B處于平衡　　
聯(lián)立方程解得：q=4Q　
所以x=L　
答：C電荷的電量為4Q，放置的位置為L．

點(diǎn)評(píng) 我們可以去嘗試假設(shè)C放帶正電或負(fù)電，它應(yīng)該放在什么地方，能不能使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．不行再繼續(xù)判斷．