Question

【題目】兩個電荷量分別為Q和4Q的負(fù)電荷a、b，在真空中相距為l，如果引入另一點電荷c，正好能使這三個電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試確定電荷c的位置、電性及它的電荷量。

Answer 1

【答案】c距al處，帶正電，qc＝Q

【解析】

試題分析：依題意作圖，如圖所示，假設(shè)電荷c和a相距為x，則b與c相距為（l－x），c的電荷量為qc。

對電荷c，其所受的庫侖力的合力為零，即Fac＝Fbc。

根據(jù)庫侖定律有：

解得：x1＝l，x2＝－l。

由于a、b均為負(fù)電荷，只有當(dāng)電荷c處于a、b之間時，其所受庫侖力才可能方向相反、合力為零，因此只有x＝l。

三個電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，即a、b電荷所受靜電力的合力均應(yīng)為零，對a來說，b對它的作用力是向左的斥力，所以c對a的作用力應(yīng)是向右的引力，這樣，可以判定電荷c的電性必定為正。

又由Fba＝Fca得：，即qc＝Q，正電。