Question

2．光滑絕緣水平面上相距為L(zhǎng)的點(diǎn)電荷A、B帶電荷量分別為+4q和-q，如圖所示，今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則C的電性為正電電荷量為4q，放置在的位置在B右側(cè)距B為L(zhǎng)處．

Answer 1

分析 A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)電荷受力分析，每個(gè)電荷都處于受力平衡狀態(tài)，故根據(jù)庫(kù)侖定律可分別對(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：A、B、C三個(gè)電荷要平衡，必須三個(gè)電荷的一條直線，外側(cè)二個(gè)電荷相互排斥，中間電荷吸引外側(cè)兩個(gè)電荷，所以外側(cè)兩個(gè)電荷距離大，要平衡中間電荷的拉力，必須外側(cè)電荷電量大，中間電荷電量小，所以C必須為正電，在B的右側(cè)．
設(shè)C所在位置與B的距離為r，則C所在位置與A的距離為L(zhǎng)+r，要能處于平衡狀態(tài)，
所以A對(duì)C的電場(chǎng)力大小等于B對(duì)C的電場(chǎng)力大小，設(shè)C的電量為Q．則有：$\frac{k•4Qq}{（L+r）^{2}}$=$\frac{kQq}{{r}^{2}}$
解得：r=L
對(duì)點(diǎn)電荷A，其受力也平衡，則：$\frac{k•4Qq}{（L+r）^{2}}$=$\frac{k•4{q}^{2}}{{L}^{2}}$
解得：Q=4q
故答案為：正電，4q，在B右側(cè)距B為L(zhǎng)處．

點(diǎn)評(píng) 我們可以去嘗試假設(shè)C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．