已知两个同号点电荷q与4q相距l,在它们之间的连线上某处放置一个异号电荷,当它们满足一定的条件时,即可达到力的平衡。设这个异号电荷的电量为mq,与q相距x,
如本题附图所示。
根据库仑定律F=kq1q2/r²,分析力的平衡条件,电荷mq分别与q、4q的
引力相等,即
电荷q受4q的斥力和mq的引力相等,即
解(a)式得x=l/3,将其代入(b)式可得m=4/9。
从上面的计算结果可知,在q与4q之间,与电荷q相距l/3处,放置一个4/9q的异号电荷,可使三个电荷达到受力平衡。