Question

演繹式探究一一研究帶電小球間的作用力:

經(jīng)科學研究發(fā)現(xiàn)，兩個帶電小球所帶電荷量分別為q1、q2，當它們之間的距離為r(遠大于小球的直徑)時，它們之間的作用力F=，其中常量k = 9×10⁹N²·m2/C²。

(1)如圖，將甲、乙兩個帶電小球放在光滑的絕緣水平面上，若甲球帶正電荷、乙球帶負電荷，則它們之間的作用力為 力(“引”或“斥，’)，此時兩球?qū)⑾嗷(“靠近”或‘.遠離”).

(2)如圖，為了使這兩個小球在原來的位置靜止，沿著甲、乙兩球的球心連線方向，在乙球的右邊某位置放上一個電荷童為q3的小球丙，此時恰好使得三球均保持靜止。則丙球應該帶_電荷(“正”或“負”)。請你證明，此時有關系成立。

 

Answer 1

【答案】

（1）引    靠近

（2）正；證明見解析

【解析】（1）掌握電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，根據(jù)相互作用判斷小球的運動情況；

（2）可以對其中甲乙小球進行受力分析，例如乙，受到甲的作用力和丙的作用力，這兩個力的大小應該相等，而方向相反．根據(jù)題目中給出作用力的公式列出關系式便可求出．

（1）甲球帶正電荷、乙球帶負電荷，所以它們相互吸引而相互靠近；

（2）由題意知，甲受到乙的力向右，甲要靜止，應受到丙向左的力，所以丙應帶正電；

對甲進行分析：F_乙甲=F_丙甲∴k=k∴∴①

F_甲乙=F_丙乙∴k=k∴，∴②

將②代入①得：∴∴