Question

如圖所示，一個點(diǎn)電荷Q在坐標(biāo)軸x上某個位置，A、B、C是坐標(biāo)軸上的三點(diǎn)．在A點(diǎn)放一個帶正電的檢驗(yàn)電荷，在B點(diǎn)放一個帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷，兩個檢驗(yàn)電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，A、B處檢驗(yàn)電荷所受電場力的大小跟它所帶電量的關(guān)系圖象分別如圖中直線a、b所示．則
（1）根據(jù)圖象判斷A、B哪點(diǎn)的電場強(qiáng)度大？求出B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向；
（2）試判斷點(diǎn)電荷Q所在的大致位置及電性；
（3）若將一電子從C向A運(yùn)動，那么該電子所受的電場力將如何變化？

Answer 1

分析：（1）電場強(qiáng)度等于電荷所受電場力和該電荷電量的比值，即E=

F

q

．方向與正電荷所受電場力方向相同．
（2）放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，而正電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相反．從而知道點(diǎn)電荷位于A、B之間．
（3）根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=

kQ

r2

分析．

解答：解：（1）由圖可知，B點(diǎn)的電場強(qiáng)度EB=

FB

q

=2.5N/C，方向指向x負(fù)方向．同理A點(diǎn)的電場強(qiáng)度E_A=40N/C，方向指向x正方向．
所以A點(diǎn)的場強(qiáng)較大．
（2）放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，而正電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相反．若點(diǎn)電荷在A的左側(cè)或在B的右側(cè)，正負(fù)電荷所受電場力方向不可能相同，所以點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間，根據(jù)AB場強(qiáng)的大小可以判定，離A更近一些；根據(jù)正負(fù)電荷所受電場力的方向，知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電．
（3）點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間，該點(diǎn)電荷帶負(fù)電．將一電子從C向A運(yùn)動，離電荷越來越近，故電場力越來越大；又因?yàn)槎际秦?fù)電荷，它們之間的作用是 排斥力，即該電子所受的向右的電場力將越來越大．
答：（1）根據(jù)圖象判斷A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小2.5N/m，方向向左；
（2）點(diǎn)電荷Q所在的大致位置在AB之間，離A更近，帶負(fù)電；
（3）若將一電子從C向A運(yùn)動，那么該電子所受的向右的電場力將越來越大．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握電場強(qiáng)度的定義式E=

F

q

和點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E=

kQ

r2

，以及知道電場強(qiáng)度的方向，與正電荷所受電場力方向相同，與負(fù)電荷所受電場力方向相反．