Question

如圖所示，一個點電荷Q在坐標(biāo)軸x上某個位置，A、B、C是坐標(biāo)軸上的三點．在A點放一個帶正電的檢驗電荷，在B點放一個帶負(fù)電的檢驗電荷，兩個檢驗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哪點的電場強(qiáng)度大？求出B點的電場強(qiáng)度的大小和方向；
（2）試判斷點電荷Q所在的大致位置及電性；
（3）若將一電子從C向A運動，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．從而知道點電荷位于A、B之間．
（3）根據(jù)點電荷場強(qiáng)公式E=

kQ

r2

分析．

解答：解：（1）由圖可知，B點的電場強(qiáng)度EB=

FB

q

=2.5N/C，方向指向x負(fù)方向．同理A點的電場強(qiáng)度E_A=40N/C，方向指向x正方向．
所以A點的場強(qiáng)較大．
（2）放在A、B兩點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，所以點電荷Q應(yīng)位于A、B兩點之間，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，知該點電荷帶負(fù)電．
（3）點電荷Q應(yīng)位于A、B兩點之間，該點電荷帶負(fù)電．將一電子從C向A運動，離電荷越來越近，故電場力越來越大；又因為都是負(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點的電場強(qiáng)度大，B點的電場強(qiáng)度的大小2.5N/m，方向向左；
（2）點電荷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運動，那么該電子所受的向右的電場力將越來越大．

點評：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．