题目内容

(2009?徐汇区二模)在如图(a)所示的x轴上有一个点电荷Q,轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.5m.在A、B两点分别放置带正电的检验电荷(检验电荷间的相互作用可忽略不计),改变检验电荷的电量,检验电荷受到的电场力与所带电量的关系如图(b)所示,电场力的正方向与x轴正方向相同.则A点的电场强度大小为
2×103
2×103
N/C,点电荷Q的位置坐标为x=
0.3
0.3
m.
分析:电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值,即E=
F
q
.方向与正电荷所受电场力方向相同.
放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.从而知道点电荷位于A、B之间.根据点电荷场强公式E=
kQ
r2
分析.
解答:解:由图可知,B点的电场强度EB=
F
q
=5×102N/C.在A点放一个带正电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,所以A点的电场强度的方向沿x轴正方向,
放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.故C错误.
由图可知,A点的电场强度EA=
F
q
=
4×10-3
2×10-6
N/C=2×103N/C

设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场E=k
Q
r2
,可知
EA
EB
=
(x-0.2)2
(0.5-x)2
=
1
4

解得:x=0.3m,
故答案为:2×103;0.3.
点评:解决本题的关键掌握电场强度的定义式E=
F
q

点电荷的场强公式E=
kQ
r2
,以及知道电场强度的方向,与正电荷所受电场力方向相同,与负电荷所受电场力方向相反.
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