[目标定位] 1.会处理电场中的平衡问题.2.会处理电场力与牛顿第二定律结合的综合问题.
一、电场力作用下的平衡
1.共点力的平衡条件:物体不受力或所受外力的合力为零.
2.处理平衡问题常用的数学知识和方法有直角三角形、相似三角形和正交分解法.选取研究对象时,要注意整体法和隔离法的灵活运用.
例1 如图1所示,光滑水平面上相距为L的A、B两个带正电小球,电荷量分别为4Q和Q.要在它们之间引入第三个带电小球C,使三个小球都只在电场力相互作用下而处于平衡,求:
图1
(1)小球C带何种电荷?
(2)C与A之间的距离x为多大?
(3)C球的电荷量q为多大?
解析 (1)要使三个小球都只在电场力相互作用下而处于平衡,且A、B为两个带正电小球,故小球C带负电荷.
(2)对C,设C与A之间的距离为x,
则:=,解得:x=L.
(3)对A球,由平衡条件知,
=,解得:q=Q.
答案 (1)小球C带负电荷 (2)L (3)Q
同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时,电荷间的关系为:"两同夹异"、"两