题目内容
18.直角坐标系xOy中,A、B两点位于x轴上,坐标如图所示,C、D位于y轴上,C、D两点各固定一等量正点电荷,另一电量为Q的负点电荷置于O点时,B点处的电场强度恰好为零.若将该负点电荷移到A点,则B点处场强的大小和方向分别为(静电力常量为A)( )A. | $\frac{5kQ}{4{l}^{2}}$,沿x轴正方向 | B. | $\frac{5kQ}{4{l}^{2}}$,沿x轴负方向 | ||
C. | $\frac{3kQ}{4{l}^{2}}$,沿x轴负方向 | D. | $\frac{3kQ}{4{l}^{2}}$,沿x轴正方向 |
分析 根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理,可以知道在B点的时候负电荷在B点产生的场强与正电荷在B点产生的场强大小相等方向相反,在A点同样根据场强的叠加来计算合场强的大小与方向即可.
解答 解:B点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在B点产生的场强与正电荷在B点产生的场强大小相等方向相反,
根据点电荷的场强公式可得,负电荷在B点的场强为$\frac{kQ}{{l}^{2}}$,两正电荷在B点的合场强也为$\frac{kQ}{{l}^{2}}$,
当负点电荷移到A点时,负电荷与B点的距离为2l,负电荷在B点产生的场强为$\frac{kQ}{4{l}^{2}}$,方向沿x轴负方向,
由于CD对称,所以两正电荷在B点产生的合场强的大小为$\frac{kQ}{{l}^{2}}$,方向沿x轴正方向,
所以B点处场合强的大小为$\frac{kQ}{{l}^{2}}$-$\frac{kQ}{4{l}^{2}}$=$\frac{3kQ}{4{l}^{2}}$,方向沿x轴正方向,所以ABC错误,D正确;
故选:D.
点评 本题是对场强叠加原理的考查,同时注意点电荷的场强公式的应用,本题的关键的是理解B点处的电场强度恰好为零的含义.
练习册系列答案
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家庭常用电器 | 电视机 | 洗衣机 | 空调 | 电脑 |
户均数量(台) | 2 | 1 | 2 | 1 |
电器待机功耗(W/台) | 10 | 20 | 40 | 40 |
A. | 4×105度 | B. | 4×107度 | C. | 4×109度 | D. | 4×1011度 |
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