Question

如圖（甲）所示，在一個點電荷Q的電場中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m．放在A、B兩點的試探電荷a、b受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，電場力的大小跟試探電荷所帶電量的關(guān)系圖象分別如圖（乙）中直線a、b所示，放在A點的電荷帶正電，放在B點的電荷帶負(fù)電。

（1）求B點的電場強(qiáng)度的大小和方向．
（2）試判斷點電荷Q的電性，并說明理由．
（3）求點電荷Q的位置坐標(biāo)．

Answer 1

（1）2.5N/C 方向指向x軸的負(fù)方向 
（2）點電荷Q應(yīng)位于A、B兩點之間，點電荷帶負(fù)電
（3）2.6m

試題分析： （1）電場強(qiáng)度等于電荷所受電場力和該電荷電量的比值，方向與正電荷所受電場力方向相同，與負(fù)電荷所受電場力方向相反．由圖可知，B點的電場強(qiáng)度，方向指向x軸的負(fù)方向．同理A點的電場強(qiáng)度E_A = 40N/C，方向指向x軸的正方向．
（2）放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，而正電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相反．若點電荷在A的左側(cè)或在B的右側(cè)，正負(fù)電荷所受電場力方向不可能相同，所以點電荷Q應(yīng)位于A、B兩點之間，根據(jù)正負(fù)電荷所受電場力的方向，知該點電荷帶負(fù)電．
（3）設(shè)點電荷Q的坐標(biāo)為x，根據(jù)點電荷場強(qiáng)公式得：
解得x = 2.6m．（另解x = 1m舍去）