如图所示在一条直线上两个相距0.4m的点电荷A、B,电量分别为+Q和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,问C带什么电?应放在何处?所带电量为多少?若

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 库仑定律/2022-11-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示在一条直线上两个相距0.4m的点电荷A、B,电量分别为+Q和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,问C带什么电?应放在何处?所带电量为多少?若B带电量为+9Q,结果又如何?
魔方格

◎ 答案

(1)A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为负电,在A的左侧.
设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处于平衡状态,
所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:
kQq
r2
=
k9Qq
(r+L)2

解得:r=0.2m.
对点电荷A,其受力也平衡,则
kQq
r2
=
k9QQ
L2

解得:q=
9
4
Q.
所以C带负电,放在A的左边0.2m处,带电荷量为
9
4
Q.
(2)若B带电量为+9Q,
根据上述规律可知,引入的第三个小球必须带负电,放在前两个小球的连线上且离+Q较近.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:
kQq′
x2
=
k9Qq′
(L-x)2

解得 x=0.1m  
以A为研究对象,由平衡条件得:
kQq′
x2
=
k9QQ
L2

得q′=
9
16
Q.
所以C带负电,放在A的右边0.1m处,带电荷量为
9
16
Q.
答:(1)如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,C带负电,放在A的左边0.2m处,带电荷量为
9
4
Q.
(2)若B带电量为+9Q,C带负电,放在A的右边0.1m处,带电荷量为
9
16
Q.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示在一条直线上两个相距0.4m的点电荷A、B,电量分别为+Q和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,问C带什么电?应放在何处?所带电量为多少?若…”主要考查了你对  【库仑定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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