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如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上.关于x坐标轴上的点的场强的说法正确的是()A.x=12cm的位置场强为零B.在x坐标轴上
题目详情
如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上.关于x坐标轴上的点的场强的说法正确的是( )
A.x=12cm的位置场强为零
B.在x坐标轴上场强为零的点有两处
C.x坐标轴上所有点的场强都沿x轴正向
D.x坐标轴上x>6cm所有点的场强都沿x轴正向
A.x=12cm的位置场强为零
B.在x坐标轴上场强为零的点有两处
C.x坐标轴上所有点的场强都沿x轴正向
D.x坐标轴上x>6cm所有点的场强都沿x轴正向
▼优质解答
答案和解析
A、某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.
根据点电荷的场强公式E=
所以要使电场强度为零,那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反.
不会在Q1的左边,因为Q1的电荷大于Q2,也不会在Q1 Q2之间,因为它们电荷电性相反,在中间的电场方向都是一样的;所以,只能在Q2右边.
设该位置据Q2的距离是L,
所以
=
解得L=6cm;
所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零,故A正确,B错误;
C、在Q1 Q2之间,正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强方向沿x轴正方向,所以实际场强也是沿x轴正方向,根据点电荷的场强公式得x坐标轴大于12cm区域电场强度方向沿x轴正方向区域.
所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是(0,6cm)和(12cm,∞),故C错误,D错误.
故选:A.
根据点电荷的场强公式E=
kQ |
r2 |
不会在Q1的左边,因为Q1的电荷大于Q2,也不会在Q1 Q2之间,因为它们电荷电性相反,在中间的电场方向都是一样的;所以,只能在Q2右边.
设该位置据Q2的距离是L,
所以
kQ1 |
(0.06+L)2 |
kQ2 |
L2 |
解得L=6cm;
所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零,故A正确,B错误;
C、在Q1 Q2之间,正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强方向沿x轴正方向,所以实际场强也是沿x轴正方向,根据点电荷的场强公式得x坐标轴大于12cm区域电场强度方向沿x轴正方向区域.
所以x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是(0,6cm)和(12cm,∞),故C错误,D错误.
故选:A.
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