Question

10．如圖所示，光滑絕緣水平桌面上兩個點電荷分別放在M、N兩處，M處電荷的電荷量+q₁，N處電荷的電荷量-q₂，且q₁=4q₂，另取一個可以自由移動的點電荷q₃，放在MN的連線上，要使三個點電荷在相互作用的靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，則（　　）

• A． q₃為負電荷，且放于N左方
• B． q₃為負電荷，且放于M右方
• C． q₃為正電荷，且放于M、N之間
• D． q₃為正電荷，且放于N左方

Answer 1

分析 由于q₁帶正電荷，q₂帶負電荷，根據(jù)同種電荷排斥，異種電荷吸引，要使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，對其q₃受力分析，去判斷所處的位置．

解答 解：因N處電荷帶負電、M處電荷帶正電，若q₃放在q₁q₂之間，那么q₁對q₃的電場力和q₂對q₃的電場力方向相同，q₃不能處于平衡狀態(tài)．
設q₃所在位置與q₁的距離為r₁₃，q₃所在位置與q₂的距離為r₂₃，要能處于平衡狀態(tài)，
所以q₁對q₃的電場力大小等于q₂對q₃的電場力大小．即：
k$\frac{{q}_{1}{q}_{3}}{{r}_{13}^{2}}$=k$\frac{{q}_{2}{q}_{3}}{{r}_{23}^{2}}$
由于q₁=4q₂，所以r₁₃=2r₂₃，所以q₃位于q₂的左方，即q₃位于N的左方．
根據(jù)同種電荷排斥，異種電荷吸引，可判斷q₃帶正電，故D正確，ABC錯誤．
故選：D．

點評 我們可以去嘗試假設q₃帶正電或負電，根據(jù)平衡條件求解它應該放在什么地方，能不能使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，不行再繼續(xù)判斷，同時注意M、N兩處的電荷的電性，及電量大小關系．