Question

20．直角坐標系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標如圖．M、N兩點各固定一負點電荷，一電量為Q的正點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點電荷移到G點，則H點處場強的大小和方向分別為（　　）

• A． $\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$，沿y軸正向
• B． $\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$，沿y軸負向
• C． $\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$，沿y軸正向
• D． $\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$，沿y軸負向

Answer 1

分析 根據(jù)點電荷的場強公式和場強疊加的原理，可以知道在G點的時候負電荷在G點產(chǎn)生的合場強與正電荷在G點產(chǎn)生的場強大小相等方向相反，在H點同樣根據(jù)場強的疊加來計算合場強的大小即可．

解答 解：G點處的電場強度恰好為零，說明負電荷在G點產(chǎn)生的合場強與正電荷在G點產(chǎn)生的場強大小相等方向相反，
根據(jù)點電荷的場強公式可得，正電荷在G點的場強為$\frac{kQ}{{a}^{2}}$，負電荷在G點的合場強也為$\frac{kQ}{{a}^{2}}$，
當正點電荷移到G點時，正電荷與H點的距離為2a，正電荷在H點產(chǎn)生的場強為$\frac{kQ}{4{a}^{2}}$，方向沿y軸正向，
由于GH對稱，所以負電荷在G點和H點產(chǎn)生的場強的相等方向相反，大小為$\frac{kQ}{{a}^{2}}$，方向沿y軸負向，
所以H點處場合強的大小為$\frac{kQ}{{a}^{2}}-\frac{kQ}{4{a}^{2}}=\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$，方向沿y軸負向，所以B正確；
故選：B

點評 本題是對場強疊加原理的考查，同時注意點電荷的場強公式的應用，本題的關鍵的是理解G點處的電場強度恰好為零的含義．