“真空中两个整体上点电荷相距10cm,它们之间相互作用力大小为9×10-4N.当它们合在一起时,成为一个带电量为3×10-8C的点电荷.问原来两电荷的带电量各是多少?”某同学求解如下:
根据电荷守恒定律地:q1+q2=3×10-8C=a(1)
根据库仑定律:q1′q2=
F=r2 k
×9×10-4C2=b(10×10-2)2 9×109
以q2=b/q1代入(1)式得:q12-aq1+b=0
解得 q1=
(a±1 2
=a2-4b
(3×10-8±1 2
)C9×10-16-4×10-15
根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的问题并给出正确的解答.
由于题中仅给出相互作用力的大小,该同学是把两个电荷当成同种电荷去求解,最终无解,
两点电荷也有可能是异种电荷,按电荷异号计算.
由q1-q2=3×10-8C=a,q1q2=1×10-15C2=b
得 q12-aq1-b=0
由此解得:q1=5×10-8C
q2=2×10-8C
答:两电荷是异种电荷,两电荷的带电量大小分别为:q1=5×10-8C,q2=2×10-8C.