习题课：电场力的性质

[学习目标]　1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布.2.会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向.3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题.

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.

3.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，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，问：

图1

(1)若A、B固定，在何处放置点电荷C，才能使C处于平衡状态？

(2)在(1)中的情形下，C的电荷量和电性对C的平衡有影响吗？

(3)若A、B不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？

答案　见解析

解析　(1)由平衡条件，对C进行受力分析，C应在AB的连线上且在A、B之间，设与A相距r，则

＝

解得：r＝

(2)电荷量的大小和电性对平衡无影响，距离A为处，A、B的合场强为0.

(3)若将C放在A、B电荷两边，A、B对C同为向右(或向左)的力，C都不能平衡；若将C放在A、B之间，C为正电荷，则A、B都不能平衡，所以C为负电荷.设放置的点电荷的电荷量为Q，与A相距r1，分别对A、B受力分析，根据平衡条件对电荷A：有＝

对电荷B：有＝

联立可得：r1＝，Q＝q(负电荷)

即应在AB连线上且在A的右边，距A点电荷处放置一个电荷量为q的负电荷.