标准解析
先定方向,再求两个正交分量的比
C 为正电荷,A 为负电荷,因此 A 对 C 的力是吸引力,沿 轴正方向。距离为 ,由库仑定律得
B 与 C 都为正电荷,发生排斥;B 在 C 正下方,所以 B 对 C 的力沿 轴正方向。两者距离为 ,故
两力互相垂直,合力在第一象限。它与 正方向夹角的正切为竖直分量除以水平分量:
共同的 约去,因此无需知道电荷量或坐标的具体数值。B 的距离是 A 的两倍,力要缩小到四分之一,而非二分之一;再与 A 的三倍电荷因素比较,就得到十二分之一。若计算出12,则是把正切的分子分母交换了。
合力角度由分量比决定,而不是由两个电荷在图上的连线角度平均得到。C受到的两力沿CA和远离B的方向,它们恰与两坐标轴重合,所以没有额外分解角度的步骤。若A、B不在坐标轴上,才需要分别把各静电力分解到同一组坐标轴后再相加;本题的几何已经替我们完成了这一步。
两个分量都是力,取比后无量纲,符合正切函数的单位要求。