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有两个带正电的小球,电荷量分别为Q和9Q,在真空中相距l.如果引入第三个小球,恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,

题目详情
有两个带正电的小球,电荷量分别为Q和9Q,在真空中相距l.如果引入第三个小球,恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处,电荷量又是多少?
▼优质解答
答案和解析
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离+Q较近.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:
kQ•q
x2
=
k9Q•q
(l−x)2
;       
解得 x=
l
4

以+Q为研究对象,由平衡条件得:
kqQ
(
l
4
)2
=
k9Q•Q
l2

得q=
9
16
Q
答:第三个小球放在何处靠近Q间距为
l
4
,带负电,电荷量为
9
16
Q.