Question

16.如圖所示，帶電量分別為4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細桿上，相距為d.若桿上套一帶電小環C，帶電體A、B和C均可視為點電荷.

（1）求小環C的平衡位置.

（2）若小環C帶電量為q，將小環拉離平衡位置一小位移x(|x|d)后靜止釋放，試判斷小環C能否回到平衡位置.（回答“能”或“不能”即可）

（3）若小環C帶電量為－q，將小環拉離平衡位置一小位移x(|x|d)后靜止釋放，試證明小環C將作簡諧運動.

（提示：當時，則）

Answer 1

(1)設C在AB連線的延長線上距離B為l處達到平衡，帶電量為Q

庫侖定律

平衡條件

解得(舍去)，l₂=d

所以，平衡位置l=d

(2)不能

(3)環C帶電-q,平衡位置不變，拉離平衡位置一小位移x后C受力為

利用近似關系化簡得

所以小環C將做簡諧運動