如图所示,点电荷q1,q2,q3处于在一条直线上,q2与q3的距离是q1与q2距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量q1:q2:q3之比为( ) A.-9:4:-36 B.9:
问题描述:
如图所示,点电荷q1,q2,q3处于在一条直线上,q2与q3的距离是q1与q2距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量q1:q2:q3之比为( )
A. -9:4:-36
B. 9:4:36
C. -3:2:6
D. 3:2:6
答
若q2为负电荷,假设q1带负电,要使q2平衡则q3也应带负电,但此时q1、q3因都受斥力而不平衡,故q1带正电,同理分析q3带正电.
若同理也可能是q1、q3带负电,q2带正电.
由于三个电荷均处于平衡状态,所以
对q1有:k
=k
q1q2
l12
①
q1q3
(l1+l2)2
对q2有:k
=k
q1q2
l12
②
q3q2
l22
对q3有:k
=k
q1q3
(l1+l2)2
③
q3q2
l22
联立①②③可解得:q1:q2:q3=(
)2:1:(
l1+l2
l2
)2
l1+l2
l1
根据题意可知l2=2l1,所以q1:q2:q3=
:1:9=9:4:369 4
由于q1、q3是同种电荷,故q1:q2:q3=-9:4:-36或q1:q2:q3=9:-4:36,故A正确,BCD错误.
故选:A.