Question

如圖所示，一個點電荷Q在坐標軸x上某個位置，A、B、C是坐標軸上的三點．在A點放一個帶正電的檢驗電荷，在B點放一個帶負電的檢驗電荷，兩個檢驗電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，A、B處檢驗電荷所受電場力的大小跟它所帶電量的關系圖象分別如圖中直線a、b所示．則
（1）根據圖象判斷A、B哪點的電場強度大？求出B點的電場強度的大小和方向；
（2）試判斷點電荷Q所在的大致位置及電性；
（3）若將一電子從C向A運動，那么該電子所受的電場力將如何變化？

Answer 1

分析：（1）電場強度等于電荷所受電場力和該電荷電量的比值，即E=

F

q

．方向與正電荷所受電場力方向相同．
（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度方向相同，負電荷所受電場力與電場強度方向相反．從而知道點電荷位于A、B之間．
（3）根據點電荷場強公式E=

kQ

r2

分析．

解答：解：（1）由圖可知，B點的電場強度EB=

FB

q

=2.5N/C，方向指向x負方向．同理A點的電場強度E_A=40N/C，方向指向x正方向．
所以A點的場強較大．
（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度方向相同，負電荷所受電場力與電場強度方向相反．若點電荷在A的左側或在B的右側，正負電荷所受電場力方向不可能相同，所以點電荷Q應位于A、B兩點之間，根據AB場強的大小可以判定，離A更近一些；根據正負電荷所受電場力的方向，知該點電荷帶負電．
（3）點電荷Q應位于A、B兩點之間，該點電荷帶負電．將一電子從C向A運動，離電荷越來越近，故電場力越來越大；又因為都是負電荷，它們之間的作用是 排斥力，即該電子所受的向右的電場力將越來越大．
答：（1）根據圖象判斷A點的電場強度大，B點的電場強度的大小2.5N/m，方向向左；
（2）點電荷Q所在的大致位置在AB之間，離A更近，帶負電；
（3）若將一電子從C向A運動，那么該電子所受的向右的電場力將越來越大．

點評：解決本題的關鍵掌握電場強度的定義式E=

F

q

和點電荷的場強公式E=

kQ

r2

，以及知道電場強度的方向，與正電荷所受電場力方向相同，與負電荷所受電場力方向相反．