题目内容
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?
分析: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.
解答:解: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
=k
,A处于平衡
k
=k
,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
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 |
4Q?Q |
L2 |
k
4Q?q |
x2 |
4Q?Q |
L2 |
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
点评: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.
练习册系列答案
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如图所示,相距为L的平行金属导轨ab、cd与水平面成θ角放置,导轨与阻值均为R的两定值电阻R1、R2相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m、阻值也为R的导体棒MN,以速度v沿导轨匀速下滑,它与导轨之间的动摩擦因数为μ,忽略感应电流之间的相互作用,则( )
A、导体棒下滑的速度大小为
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B、电阻R1消耗的热功率为
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C、导体棒两端电压为
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D、t时间内通过导体棒的电荷量为
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