Question

【题目】演绎式探究——探究带电小球间的作用力.经科学家研究发现，两个带电小球所带电量分别为，当它们之间的距离为（远大于小球的直径）时，它们之间的作用力，其中常量.

（1）如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，若甲球带正电荷、乙球带负电荷，则它们之间的作用力为_____（填“引”或“斥”）力，此时两球将相互_____（填“靠近”或“远离”）.

（2）如图，为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止.则丙球应该带_____（填“正”或“负”）电荷。请你证明，此时有关系成立. _____。

Answer 1

【答案】引 靠近 正 见解析

【解析】

(1)[1][2]电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；甲球带正电荷、乙球带负电荷，所以它们相互吸引而相互靠近；

(2)[3]由题意可知，甲受到乙的引力向右，甲要静止，应受到丙向左的排斥力，甲球带正电荷，所以丙也应带正电荷；

[4]对乙球进行分析，因平面光滑不受摩擦力，则有：

所以根据题意可得：

化简得：

所以