库仑定律 作业1.docx

库仑定律_作业11．
如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．
（1）如果q2为正电荷，则q1为 电荷，q3为 电荷．
（2）q1、q2、q3三者电荷量大小之比是 ： ： ．
2．
两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一个点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量．
3．
如图所示，光滑绝缘体水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电，电荷量均为q．现对C施一水平向右的力F的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：
(1)C球的电性和电荷量．
(2)水平力F的大小．
4．
如图(a)所示，一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B，将丝线的两端共同系于天花板上的O点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电荷量是多少？
某同学解答这道题的过程如下：
设电荷量为q，小环受到三个力的作用，拉力FT、重力mg和库仑力F，受力分析如图 (b)，由受力平衡知识得，．
你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答．
5．
如图所示，带电荷量分别为4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d．若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷．求小环C的平衡位置
参考答案
1．
如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．
（1）如果q2为正电荷，则q1为 电荷，q3为 电荷．
（2）q1、q2、q3三者电荷量大小之比是 ： ： ．
解析：
空间中存在三个点电荷，任意一个电荷受另外两个电荷的静电力作用，要处于平衡状态，则这两个静电力的矢量和为零．
（1）若q2为正电荷，对q1而言要让其平衡，q3必为负电荷，但对q2而言，q1和q3必为同性电荷，所以q1与q3都为负电荷．
（2）由库仑定律和平衡条件知
对 ① 对②
由②式得 ③ 由①式得④
由③④两式得
答案：
（1）负 负 （2）：1：
2．
两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一个点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量．
解析：
依题意作图，如图所示．
设电荷c与a相距为x则b与c相距为l－x，c的电荷量为