Question

18．如图所示，两个正电荷q₁、q₂电荷量都是3C，静止于真空中，相距r=2m．
（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，则Q受的静电力为0．
（2）在O点放入负电荷Q，则Q受的静电力为0．
（3）在连线上A点的左侧C点放上负点电荷q₃，q₃的电荷量为1C且AC=1m，则q₃所受的静电力为3×10¹⁰N，方向向右．

Answer 1

分析 根据点电荷的电场强度公式，分别求出两点电荷在连线中点处的电场强度，然后进行矢量的合成即可求解；
根据题意可知，结合库仑定律，依据矢量的合成法则，即可求解．

解答 解：（1）根据点电荷的电场强度，E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$ 可得，
由于两点电荷是同种，所以这两点电荷在中点处的电场强度方向相反，
根据矢量叠加原理，这两点电荷在中点处的电场强度为零；
那么正电荷Q所受的电场力则为零，
（2）同理，当在O点放入负电荷Q，根据F=qE，则Q受的静电力仍为零；
（3）根据库仑定律，A对C的库仑力大小F₁=9×10⁹×$\frac{3×1}{{1}^{2}}$=27×10⁹N，方向由C指向A；
同理，B对C的库仑力大小F₂=9×10⁹×$\frac{3×1}{{3}^{2}}$=3×10⁹N，方向由C指向B；
根据矢量叠加原理，则q₃所受静电力F=F₁+F₂=3×10¹⁰N，方向向右；
故答案为：（1）0； （2）0； （3）3×10¹⁰ N，方向向右．

点评 理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性，同时根据受力平衡来确定第三个点电荷的位置，同时理解库仑定律的内容．