Question

两个电荷量分别为-Q、+4Q的电荷a和 b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷C，正好使这三个电荷都处于静止状态，试确定点电荷C的位置、电性、电荷量．

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正电电，放在前两个小球的连线上且在-Q的外侧，设第三个小球带电量为q，放在距离-Q为x处，由平衡条件和库仑定律有：

kQq

x2

=

k4Qq

(x+l)2

；       
解得 x=l 
以-Q为研究对象，由平衡条件得：

kQq

x2

=

k4Q2

l2

得q=4Q
即第三个小球带正电电，电荷量为Q的+4Q．
答：点电荷C在ab电荷的连线上且在-Q的外侧，距离-Q的距离为l，带正电，电量为4Q．

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”．