题目内容
（2009?上海模拟）两个点电荷固定于x轴上，电量大小分别为Q和4Q，在它们形成的电场中，有一个带正电的试探电荷q从无限远处移向坐标原点O，其电势能EP随位置变化的关系如图所示曲线．当x→0时，电势能EP→∞；当x→∞时，电势能EP→0；电势能为最小值的位置坐标为x0．试根据图线提供的信息，确定在x轴的正半轴上各点场强方向为（0～x0）x正方向（x0～+∞）x负方向
（0～x0）x正方向（x0～+∞）x负方向
；这两个点电荷在x轴上的位置是Q（0，0）-4Q（-x0，0）
Q（0，0）-4Q（-x0，0）
．分析：由图读出电势能EP，由φ=
，分析电势．EP-x图象的斜率
=F，即斜率大小等于电场力大小．由F=qE，分析场强．根据正电荷在电势高处电势能大，分析电势变化，确定场强的方向，由x0点场强为零，判断两电荷的电性和电量的大小．最后根据E=
确定电荷所在的位置．
| EP |
| q |
| △EP |
| △x |
| kQ |
| r2 |
解答：解：（1）根据正电荷在电势高处电势能大，可知，带正电的试探电荷从远处移近x0的过程中，电势能减小，电势降低，所以电场的方向指向x的负方向；从x0移动到x=0的过程中，电势能增大，电势升高，所以电场的方向指向x正方向．所以：在x轴的正半轴上各点场强方向为：：（0～x0）x正方向 （x0～+∞）x负方向．
（2）由图知，EP-x图象的斜率
=F=qE，则知x0点场强为零．
两个点电荷的合场强为0，说明两个点电荷一定是一正一负；当x→0时，电势能EP→∞；说明了x=0处一定是正电荷．
由E=
和（1）中已经判断出的场强的方向，可以进一步判定，正电荷的电荷量一定是Q，离开x 0点的距离近；负电荷的电荷量是4Q．
由E=
得：
=
=
，即点电荷-4Q到x0的距离是Q到x0 的距离的2倍．所以它的坐标是：（-x0，0）
故答案为：（0～x0）x正方向 （x0～+∞）x负方向，Q（0，0）-4Q（-x0，0）．
（2）由图知，EP-x图象的斜率
| △EP |
| △x |
两个点电荷的合场强为0，说明两个点电荷一定是一正一负；当x→0时，电势能EP→∞；说明了x=0处一定是正电荷．
由E=
| kQ |
| r2 |
由E=
| kQ |
| r2 |
| r1 |
| r2 |
|
| 1 |
| 2 |
故答案为：（0～x0）x正方向 （x0～+∞）x负方向，Q（0，0）-4Q（-x0，0）．
点评：本题一要抓住EP-x图象的斜率
=qE分析场强的变化．二要根据推论正电荷在电势高处电势能大，分析电势的变化，确定电荷的电性．最后根据E=
确定电荷所在的位置．
| △EP |
| △x |
| kQ |
| r2 |
练习册系列答案
相关题目
（2009?上海模拟）如图所示，质量为M=2kg的长木板上表面光滑，与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2，在板上放有两个小物块，可看作质点，左边的小物块质量为 m1=1.5kg，距木板左端x1=8m，右边的小物块质量为m2=0.5kg，与m1的距离为x2=4m．现敲击木板左端使其瞬间获得10m/s向右的初速度．求：
（2009?上海模拟）如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始时气压计的U形管的两水银面一样高．现将瓶浸入热水中，改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是（ ）
（2009?上海模拟）一质点自x轴原点O出发，沿正方向以加速度a运动，经过to时间速度变为v0，接着以-a加速度运动，当速度变为-
（2009?上海模拟）如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为0.06kg，两端与长为0.15m的轻铜线相连，静止于竖直平面上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.5T，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动．已知最大偏转角为37°，则在摆到最大偏角的过程中铜棒的重力势能增加了