问一个高二物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/06 20:05:14
有两个带电小球电荷量分别为+Q和+9Q相距0.4m。如果引进第三个小球,正好使3个小球都处于静电力平衡状态,那么它的电荷量是Q的几倍?假如把+Q换成—Q又怎么样?
详细过程谢谢
拜托帮个忙啊

先求 第三个小球 所放位置。

有两个带电小球电荷量分别为 A:+Q 和 C:+9Q 在空间形成的 合电场中,只有一个点的场强为0。该点在二者联线上。如果 不在联线上,那么由于二个电场矢量的方向都已经不一致,不论大小怎样,矢量之和都不可能为0。设该点距离 +Q 为 x, 距离 +9Q 为y。
x + y = r = 0.4
kQ/x^2 = k*9Q/y^2

所以 x = r/4 =0.1, y = 3r/4 = 0.3。

在该位置E = 0,放入任何电量的第三个带电球,该第三个球的受力 F =Eq =0。

如果在该位置放入 同性电的 第三个小球B。则 原先的两个小球都会处在不平衡状态。因为 A B 在C 处的电场是同向的,B C 在A 处的电场也是同向的。

因此若使 A B C 三个球都处在 静电力平衡状态,第三个球B 必须 带异性电。
设电量为q。,则

对 A 受力平衡
kQq/(0.1)^2 = kQ*9Q/(0.4)^2
q = 9Q/16

对 C 受力平衡
k*Q*9Q/(0.4)^2 = k*9Qq/(0.3)^2
q = (9/16)Q

因此 当放如 9/16 倍的异性 - Q 电荷时, 三者能达到平衡状态

简单啊 自己去想啊```