Question

11．真空中三个同种点电荷固定在一条直线上，如图所示，三个点电荷的电荷量均为4.0×10^-12 C，Q₁、Q₂相距0.1m，Q₂、Q₃相距0.2m，求Q₁所受的静电力的大小和方向．

Answer 1

分析 根据库仑定律来分别求出Q₂、Q₃对Q₁的库仑力，由矢量合成来确定库仑的方向与大小．

解答 解：根据库仑定律，知Q₂对Q₁的库仑力方向向左，大小为${F}_{21}=k\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{{r}_{1}}^{2}}$=$9.0×1{0}^{9}×\frac{4×1{0}^{-12}×4×1{0}^{-12}}{0.01}$N=1.44×10^-11N，
Q₃对Q₁的库仑力方向向左，大小为${F}_{31}=k\frac{{Q}_{1}{Q}_{3}}{{{r}_{2}}^{2}}$=$9.0×1{0}^{9}×\frac{4×1{0}^{-12}×4×1{0}^{-12}}{0.09}$N=0.16×10^-11N，
则Q₁所受的静电力的大小F=F₂₁+F₃₁=1.44×10^-11+0.16×10^-11N=1.6×10^-11N，方向向左．
答：Q₁所受的静电力的大小为1.6×10^-11N，方向向左．

点评 解决本题的关键掌握库仑定律的公式，会根据力的合成求解所受库仑力的合力，基础题．