152.【高中物理选修3-1】【电场】库仑定律三点共线

152.【高中物理选修3-1】【电场】库仑定律三点共线

1.带电正负:两同夹异
有三个带电的小球,要使三个小球都受力平衡,它们的带电正负的分布只能是“正负正”或“负正负”。通过这两种带电的分布,可以得出三个小球带电的正负是有特点的:都是两个相同的夹了一个不同的。所以三个小球带电的正负一定是“两同夹异”。
2.带电量:两大夹小
拿“+-+”来举例↓

如果想要A平衡,既要让它受到一左一右的力,也要让左边的力等于右边的力,即FC=FB。如果B和C的带电量相同,是绝对不能让A平衡的,因为根据公式kQq/r²,带电量一样但是B→A和C→A的距离不一样,所以如果说B和C的带电量相同,C产生的库仑力会更小一点,使得A的左边和右边无法平衡。为了弥补C→A的距离上的缺陷,就必须让C的带电量比较大。所以此时能比较出来:C的带电量大于B的带电量。
同理可得(分析C的受力时):A的带电量比B的大。
3.距离:近小远大
现在单独来研究一下B这一个点(还是“+-+”),它会受到A和C的吸引力↓

现在有一个特点:A小球离B小球会比较远,这个时候带电量就和远近有关系了。在分析B小球时,左边的力要等于右边的力,A小球离B比较远,如果说此时A的带电量和C的带电量是一样多,对比来讲A的库仑力会比C小一点(A距离B更远,使得库仑力因为距离的作用而减小了)。为了弥补距离远这个“缺点”,就必须要让A的带电量比较的大。
所以此时A的带电量比C更大,即“近小远大”。
练一练
有一个带电量为+Q的小球,旁边一个是-4Q的小球,如果要再放一个带电荷的小球使得三个小球受力平衡,问:第三个小球带什么电荷?位置在哪?

带+Q的一定是被加的那个,因为要遵循“两大夹小”,再根据“两同夹异”确定在带+Q的小球的左边放的小球一定是带负电的。
具体的在哪个地方,带多少的电,就在下一个视频会详细讲解~
本节课的内容到这里就结束啦!!
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