题目内容
如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1, q2与q3之间的距离为l2,且三个电荷都处于平衡状态。
(1)如q2为正电荷,则q1为负电荷, q3为_________电荷。
(2) q1、q2 、q3三者电量大小之比是___________。
分析:三个点电荷均处于平衡状态,则对每个点电荷来说,它一定受到两个大小相等、方向相反的力的作用。
负电荷 q1: q2: q3=。
解析:
若设q1、q3均带正电,则虽然q2可以平衡,但q1或q3所受的两个库仑力由于均为斥力故而方向相同,不能平衡。若设q1、q3均带负电,则每个点电荷所受的两个库仑力均方向相反,可能平衡。因此, q1、q3均带负电。也就是说,在这种情况下, q1、q3必须是同种电荷且跟q2是异种电荷。
q1受q2水平向右的库仑引力作用和q3水平向左的库仑斥力作用。
由库仑定律和平衡条件有
同理,对q2有;对q3有
。
以上三式相比,得
q1: q2: q3=。
点评:本题设置的物理情景比较清楚,过程也很单一,但仍要注意分析,仔细运算,容易出现的问题有:由于未认真审题,误认为只是要求q2处于平衡状态而没有看清是三个点电荷均要处于平衡状态;或者在分析时,片面地认为只要考虑其中两个点电荷的平衡条件就行了,似乎只要满足了这一条件,它们对第三个点电荷的库存仑力肯定相等;或者运算时丢三落四。凡此种种,均不可能得出正确的结果
练习册系列答案
相关题目
如图所示,Q1、Q2为两个等量同种正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点),N为两电荷连线中垂线上的一点.则下列说法中正确的是( )
A、O点电势一定高于N点电势 | B、O点场强一定小于M点场强 | C、将一个负点电荷从M点移到N点,需克服电场力做功 | D、若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点,则该点电荷在O点时电势能最大 |
如图所示,q1和q2是两个位置固定的正、负点电荷,在它们直线延长线上的a点,电场强度恰好为零.现将一个正电荷q从a点左边的b点沿bac直线移到右边的c点,该电荷的电势能将( )
A、不断增大 | B、不断减小 | C、先减小后增大 | D、先增大后减小 |
如图所示,Q1和Q2是两个带等量正电的点电荷,A与B是电场中的两个点,AQ1=Q1B=BQ2.EA和EB表示A、B两点场强的大小,φA和φB表示A、B两点电势的大小,则( )
A、EA>EB,φA>φB | B、EA>EB,φA<φB | C、EA>EB,φA=φB | D、EA<EB,φA<φB |