问题
选择题
如图所示,在光滑绝缘水平面上,A处放一电荷量为Q1的正点电荷,B处放一电荷量为Q2的负点电荷,且Q2=4Q1.现将点电荷Q3放在过AB的直线上,为使整个系统处于平衡状态,则( )
A.Q3带负电,位于A的左方
B.Q3带负电,位于AB之间
C.Q3带正电,位于A的左方
D.Q3带正电,位于AB之间

答案
假设Q3放在A、B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:
=kQ1Q3 r 213 kQ2Q3 r 223
由于Q2=4Q1,
所以r23=2r13,所以Q3位于A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.