Question

如图所示，+Q₁和-Q₂是两个可自由移动的电荷，Q₂=4Q₁．现再取一个可自由移动的点电荷Q₃放在Q₁与Q₂连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么（ ）

A．Q₃应为负电荷，放在Q₁的左边
B．Q₃应为负电荷，放在Q₂的右边
C．Q₃应为正电荷，放在Q₁的左边
D．Q₃应为正电荷，放在Q₂的右边

Answer

由于Q1带点电荷，Q2带负点电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，
要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置．
【解析】
假设Q3放在Q1Q2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：

由于Q2=4Q1，
所以r23=2r13，所以Q3位于Q1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．