题目内容
【题目】测量平面内某点P的电场强度大小随时间的变化,得到如图所示的图线,图线AB段与BC段关于直线对称.电场是由该平面内两个相同的点电荷产生的,其中一个点电荷固定不动且到P点的距离为,另一个点电荷以恒定的速度在该平面内做匀速直线运动,静电力常量为,不考虑磁场因素,则
A. 点电荷的电荷量为
B. 点电荷的电荷量为
C. 运动电荷的速度大小为
D. 运动电荷到P点的最小距离为
【答案】BCD
【解析】A、B、根据图象可知,当时间趋向于无穷大的时候,说明运动的电荷离的很远,此时产生电场的电荷只有固定的电荷,由图可知,此时P点的场强为E0,设电荷的电荷量为Q,根据点电荷的场强公式可得, ,解得,所以A错误,B正确; C、运动电荷和固定电荷在同一个平面内,根据上面的分析可知,它们之间的关系如图:
设t0时刻,运动点电荷与P点之间的夹角为α,距离为r,此时运动电荷产生的场强,固定电荷产生的场强为,以P点为坐标原点,建立直角坐标系如图,把运动电荷产生的场强E分解,得出P点的合场强为,其中,
联立解得:r=2d,运动电荷经过的距离为,所以运动电荷的速度大小为,所以C正确;D、根据图象可知,P点的场强最小值为0,说明此时两个电荷在P点产生的场强大小相等方向相反,即运动的电荷离P点的距离也是d,所以运动电荷到P点的最小距离为d,所以D正确;故选BCD.
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