两个被束缚住的带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q,相距0.4m,如果引进第三个带电小球,使它处于平衡状态,这个小球应当放

问题描述:

两个被束缚住的带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q,相距0.4m,如果引进第三个带电小球,使它处于平衡状态,这个小球应当放在什么位置?若保持第三个小球的位置不变,解除另外两个小球的束缚,使三个小球都能处于平衡状态,则对三个小球的电荷量有什么要求?
1个回答 分类:物理 2014-09-28

问题解答:

我来补答
第一问:
无论第三个带电小球是正电还是负电,如果该小球放在被束缚的两个小球的两侧的话,同时受到这两个小球对它的排斥力或吸引力,且方向相同,会导致它受力不平衡,所以第三个小球必须放在他们之间.设距离+Q距离为x,则距离+9Q距离0.4-x,设带电量为q,分别受到+Q,+9Q对它的作用力为kQq/x^2,kq*9Q/(0.4-x)^2,因为受力平衡,所以kQq/x^2=kq*9Q/(0.4-x)^2,所以x/(0.4-x)=1/3,即跟+Q的距离/跟+9Q的距离=1:3,所以在+Q和+9Q之间距离+Q 0.1m的地方
第二问:
因为第三个小球已经受力平衡了,所以我们只要讨论+Q的受力平衡就行了(因为三个小球组成的整体的合外力为0)
因为+Q受到+9Q对它的排斥力,为了保持平衡,则q是带负电的
因为+9Q对+Q的作用力大小是kQ*9Q/0.4^2,q对+Q的作用力大小是kQq/0.1^2
受力平衡,所以kQ*9Q/0.4^2=kQq/0.1^2
所以q=9Q/16
即第三个小球带-9Q/16的电量
 
 
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