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
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/10/04 16:01:29
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
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?
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
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
放在他们俩中间距离带+Q距离+9Q三倍的地方 正负都行
带负电 放在他们俩之间靠近+Q一侧(他们三个要共线)距离+Q要是原始两个小球距离的二分之一倍 利用E=KQq/R*R 小球受得两个电场力相等