Question

2．真空中有一點(diǎn)電荷Q固定在Ox坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)之間的某點(diǎn)，A、B點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m．在A、B點(diǎn)先后放帶正電的試探電荷，試探電荷受到的電場(chǎng)力大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示，試探電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿x軸正方向，在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向．求：
（1）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．
（2）判斷電荷Q的電性并計(jì)算點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式E=$\frac{F}{q}$，即可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，再由正電荷受到電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，即可求解；
（2）同理可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向，再根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度，即可求解．

解答 解：（1）由圖可知，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為：
${E_B}=\frac{F}{q}=2.5N/C$
方向指向x負(fù)方向．
（2）因在A處電場(chǎng)沿+x軸，B處電場(chǎng)沿-x軸，故電荷Q帶負(fù)電，設(shè)Q與A的距離為r，有：
${E_A}=40N/C=k\frac{Q}{r^2}$
${E_B}=2.5N/C=k\frac{Q}{{{{（{3-r}）}^2}}}$，
解得：r=0.6m，x_Q=2.6m
答：（1）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小2.5N/C，方向?yàn)閤負(fù)方向．
（2）點(diǎn)電荷Q的帶負(fù)電，點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)2.6m．

點(diǎn)評(píng) 考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度E=$k\frac{Q}{r^2}$，及公式E=$\frac{F}{q}$的應(yīng)用，注意兩個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系，同時(shí)理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義．