Question

17．真空中有两个点电荷，分别带电q₁=5×10^-3C，q₂=-2×10^-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电荷量为-2×10^-2C，放在两个小球的连线上且在q₁的外侧距q₁15cm处位置才能使三个点电荷都处于静止状态．

Answer 1

分析 因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．

解答 解：根据上述规律可知，引入的第三个小球必须带负电，放在前两个小球的连线上且在q₁的外侧，设第三个小球带电量为q，放在距离q₁为x处，由平衡条件和库仑定律有：k$\frac{q{q}_{1}}{{r}^{2}}$=k$\frac{q{q}_{2}}{（r+l）^{2}}$；       
解得 r=15cm
以q₁为研究对象，由平衡条件得：k$\frac{q{q}_{1}}{{r}^{2}}$=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$
解得：q=-2×10^-2C
即第三个小球带负电，电荷量为-2×10^-2C．
故答案为：-2×10^-2；两个小球的连线上且在q₁的外侧距q₁15cm处．

点评 三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．