如图所示,相距为L的点电荷A、B的带电量分为+4Q和-Q,要引进第三个点电荷C,使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C电荷的电量和放置的位置?

问题描述:

如图所示,相距为L的点电荷A、B的带电量分为+4Q和-Q,要引进第三个点电荷C,使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C电荷的电量和放置的位置?

经分析,C应放在B的右侧能满足A、B同时处于平衡,C同时也平衡.
设点电荷C置于B的右侧且距离B为x,带电荷为q,
则由库仑定律可知:k

4Q•q
(L+x)2
=k
4Q•Q
L2
,A处于平衡  
k
4Q•q
x2
=k
4Q•Q
L2
,B处于平衡  
联立方程解得:q=4Q 
所以x=L 
答:C电荷的电量为4Q,放置的位置为L
答案解析:由于A处放一电荷量为4Q的正点电荷,B处放一电荷量为Q的负点电荷,根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,要使整个系统在库仑力作用下都处于平衡状态,对C电荷受力分析,确保C受到A、B两电荷的力方向相反,同理去判定A和B点电荷的受力情况,最终判断C电荷的所的位置.
考试点:库仑定律.
知识点:我们可以去尝试假设C放带正电或负电,它应该放在什么地方,能不能使整个系统处于平衡状态.不行再继续判断.