Question

如图所示,带电荷量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.

    (1)求小环C的平衡位置.

 (2)若小环C带电荷量为-q,将小环C拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,则小环C所受库仑力F与小位移x的大小有何关系?(提示:当x1时,则≈1-nx)

Answer 1

（1）设C在AB连线的延长线上距离B为L处达到平衡，带电量为Q

        库仑定律

    平衡条件

     解得（舍去），所以，平衡位置

（8分）（2）环C带电-q，平衡位置不变，拉离平衡位置一小位移x后

  C受力为  （向左偏x亦可）

  所以，小环C所受库伦力随x的增大而增大，即F_C与小位移x成正比关系。