Question

20．A、B两点分别固定着电荷量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB．现将一带负电的试探电荷从C点沿直线移到D点，则静电力对试探电荷做功情况是先做负功后做正功．

Answer 1

分析 AB连线上每一点的场强是由电荷量为+Q和+2Q的两个点电荷产生的电场的叠加．负电荷从C点沿直线移到D点，根据电场强度的叠加判断电场力的方向，再去判断做功的正负情况．

解答 解：设AB连线上F点的合场强为零，AC=CD=DB=L，F到A的距离为x，则有 k$\frac{Q}{{x}^{2}}$=k$\frac{2Q}{（3L-x）^{2}}$，解得 x=3（$\sqrt{2}$-1）L，则知F在CD之间，根据电场的叠加原理可知，AF间电场方向向右，FB间电场方向向左，则带负电的试探电荷从C点沿直线移到F点的过程中，所受的电场力方向向左，电场力做负功．从F点到D点的过程中，电场力方向向右，电场力做正功，即静电力对试探电荷先做负功后做正功．
故答案为：先做负功后做正功．

点评 本题要知道电场强度是矢量，运算法则是平行四边形定则，由电场的叠加原理确定合场强为零的位置是关键．判断电场力做功正负的方法是看电场力方向与位移方向的关系．