库仑定律
考纲要求:Ⅰ 难易程度:★★☆☆☆
两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示。A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=5Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则
A.Q3为负电荷,且放于A左方
B.Q3为负电荷,且放于B右方
C.Q3为正电荷,且放于A、B之间
D.Q3为正电荷,且放于B右方
【参考答案】A
【试题解析】假设Q3放在Q1Q2之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立。设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小。即:,由于Q2>Q1,所以r23>r13,所以Q3位于Q1的左方。根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,可判断Q3带负电。故选:A。
【知识补给】
库仑定律
一、对库仑定律的理解和应用
库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷。点电荷是一种理想化的物理模型,当带电体间的距离远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷,可以用库仑定律,否则不能用。
二、三个自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时,满足的规律
1."三点共线"--三个点电荷分布在同一直线上。
2."两同夹一异"--正负电荷相互间隔。
3."两大夹一小"--中间电荷的电荷量最小。
4."近小远大"--中间的电荷靠近电荷量较小的电荷。