Question

17．如圖，真空中有兩個點電荷Q₁=+6.0×10^-8C和Q₂=-2.0×10^-8C，分別固定在x坐標軸的x=0和x=6cm的位置上．
（1）x坐標軸上哪個位置的電場強度為零？
（2）x坐標軸上哪些地方的電場強度方向是沿x方向的？

Answer 1

分析 某點的電場強度是正電荷Q₁和負電荷Q₂在該處產(chǎn)生的電場的疊加，是合場強．運用合成進行分析．

解答 解：（1）某點的電場強度是正電荷Q₁和負電荷Q₂在該處產(chǎn)生的電場的疊加，是合場強．
根據(jù)點電荷的場強公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$所以要使電場強度為零，那么正電荷Q₁和負電荷Q₂在該處產(chǎn)生的場強大小相等方向相反．
不會在Q₁的左邊，因為Q₁的電荷大于Q₂，也不會在Q₁ Q₂之間，因為它們電荷相反，在中間的電場方向都是一樣的
所以，只能在Q₂右邊．
設(shè)該位置據(jù)Q₂的距離是L，
所以$\frac{k{Q}_{1}}{（L+0.06）^{2}}$=$\frac{k{Q}_{2}}{{L}^{2}}$
解得L≈8cm
所以x坐標軸上x=8cm處的電場強度為零．
（2）在Q₁ Q₂之間，正電荷Q₁和負電荷Q₂在該處產(chǎn)生的場強方向沿x軸正方向，所以實際場強也是沿x軸正方向，
根據(jù)點電荷的場強公式得x坐標軸大于14cm區(qū)域電場強度方向沿x軸正方向區(qū)域．
所以x坐標軸上電場強度方向沿x軸正方向區(qū)域是（0，8cm）和（14cm，∞）．
答：（1）x坐標軸上8cm處的電場強度為零．
（2）x坐標軸上電場強度方向沿x軸正方向區(qū)域是（0，6cm）和（14cm，∞）．

點評 空間中某一點的電場，是空間所有電荷產(chǎn)生的電場的疊加，場強是矢量，其合成遵守平行四邊形定則．