专题突破——三个自由点电荷的平衡问题[例1]如图所示,带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:(1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使C处于平衡状态?(2)若A、B不固定,然后引入点电荷C,恰好可以使三个点电荷都处于平衡状态,则点电荷C带什么性质的电荷?电荷量是多少?又应该放在何处?[解析](1)由平衡条件,对C进行受力分析,C在A、B的连线上且在A的右边,与A相距r,则=解得:r=(2)电荷量的大小和电性对平衡无影响,距离A为处,A、B合场强为0.(3)设放置的点电荷的电荷量为Q,分别对A、B受力分析,根据平衡条件对电荷A:=对电荷B:=联立可得:r=,Q=q(负电荷)即应在AB连线上且在A的右边,距A点电荷处放置一个电荷量为q的负电荷.▲反思总结(1)条件:每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反。(2)规律“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上;“两同夹异”——正负电荷相互间隔;“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。(3)电荷量关系:=+[变式训练1-1]如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为-4Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是()A.-Q,在A左侧距A为L处B.-2Q,在A左侧距A为处C.-4Q,在B右侧距B为L处D.+2Q,在A右侧距A为处[变式训练1-2]如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点)。若它们恰能处于平衡状态,那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系,下面的情况可能的是()A.-9、4、-36B.4、9、36C.-3、2、8D.3、-2、6k=k由于rAC=rAB+rBC>rAB,因此可知QB