有一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線(xiàn)重合,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m.已知放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同,電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶電荷量大小的關(guān)系如圖中直線(xiàn)A、B所示,放在A點(diǎn)的電荷帶正電,放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電.求:
(1)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并確定點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo).

【答案】分析:(1)根據(jù)圖線(xiàn)的斜率求出B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同,和負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反,判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.
(2)根據(jù)A點(diǎn)的正電荷受力和B點(diǎn)的負(fù)電荷受力均指向x軸的正方向,判斷點(diǎn)電荷的電性及位置,根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式確定Q的位置坐標(biāo).
解答:解:(1)由圖可得B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小N/C.
因B點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電,而受力指向x軸的正方向,故B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向沿x軸的負(fù)方向.
(2)因A點(diǎn)的正電荷受力和B點(diǎn)的負(fù)電荷受力均指向x軸的正方向,
故點(diǎn)電荷Q位于A、B兩點(diǎn)之間,帶負(fù)電.
設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x,則
由圖可得EA=40N/C,則
解得x=2.6m.
答:(1)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5N/C,方向沿x軸負(fù)方向.(2)點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位置坐標(biāo)x=2.6m.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式,以及掌握?qǐng)鰪?qiáng)方向的判斷.
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A.一定為以+Q為圓心,r為半徑的紙面內(nèi)的圓周

B.可能為沿初速度v0方向的直線(xiàn)

C.開(kāi)始階段可能為在紙面內(nèi)向左偏的曲線(xiàn)

D.開(kāi)始階段一定為在紙面內(nèi)向右偏的曲線(xiàn)

 

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A.以點(diǎn)電荷+Q為圓心,以r為半徑的在紙平面內(nèi)的圓周
B.開(kāi)始階段在紙面內(nèi)向向右偏轉(zhuǎn)的曲線(xiàn)
C.開(kāi)始階段在紙面內(nèi)向向左偏轉(zhuǎn)的曲線(xiàn)
D.沿初速度v方向的直線(xiàn)

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