【題目】如圖所示,真空中有兩個點電荷A、B,它們固定在一條直線上相距L=0.3m的兩點,它們的電荷量分別為QA=16×1012C,QB=4.0×1012C,現(xiàn)引入第三個同種點電荷C,

(1)若要使C處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置?

(2)若點電荷A、B不固定,而使三個點電荷在庫侖力作用下都能處于平衡狀態(tài),試求C電荷的電量和放置的位置?

【答案】(1)見解析(2) ,為負電荷

【解析】

(1)由分析可知,由于AB為同種電荷,要使C處于平衡狀態(tài),C必須放在A、B之間某位置,可為正電荷,也可為負電荷。設(shè)電荷C放在距A右側(cè)x處,電荷量為Q3

4(Lx)2=x2

x=0.2m

即點電荷C放在距A右側(cè)0.2m處,可為正電荷,也可為負電荷。

(2)首先分析點電荷C可能放置的位置,三個點電荷都處于平衡,彼此之間作用力必須在一條直線上,C只能在AB決定的直線上,不能在直線之外。而可能的區(qū)域有3個,

AB連線上,AB帶同種電荷互相排斥,C電荷必須與A、B均產(chǎn)生吸引力,C為負電荷時可滿足;

AB連線的延長線A的左側(cè),C帶正電時對A產(chǎn)生排斥力與BA作用力方向相反可能A處于平衡;CB的作用力為推斥力與AB作用力方向相同,不可能使B平衡;C帶負電時對A產(chǎn)生吸引力與BA作用力方向相同,不可能使A處于平衡;CB的作用力為吸引力與AB作用力方向相反,可能使B平衡,但離A近,A帶電荷又多,不能同時使A、B處于平衡。

B的右側(cè),CB的作用力為推斥力與AB作用力方向相同,不可能使B平衡;

由分析可知,由于AB為同種電荷,要使三個電荷都處于平衡狀態(tài),C必須放在AB之間某位置,且為負電荷。

設(shè)電荷C放在距A右側(cè)x處,電荷量為Q3

C

x=0.2m

B

,為負電荷。

練習(xí)冊系列答案
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1磁感應(yīng)強度B的大小;

2)這段時間內(nèi),cd棒受到靜摩擦力的最大值和方向;

3)這段時間內(nèi),cd棒中產(chǎn)生的熱量Qcd

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A. 質(zhì)點到達B點時速度大小為2.55m/s

B. 質(zhì)點的加速度大小為3m/s2

C. 質(zhì)點從A點運動到C點的時間為4s

D. AD兩點間的距離為12.25m

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A電壓表V示數(shù)減小

B電流表A示數(shù)減小

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D變阻器R1的取值越小,電表示數(shù)變化越明顯

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A. A、B系統(tǒng)總動量仍然為mv

B. A的動量變?yōu)榱?/span>

C. B的動量達到最大值

D. A、B的速度相等

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