兩個點電荷固定于x軸上,電量大小分別為Q和4Q,在它們形成的電場中,有一個帶正電的試探電荷q從無限遠(yuǎn)處移向坐標(biāo)原點O,其電勢能EP隨位置變化的關(guān)系如圖所示曲線.當(dāng)x→0時,電勢能EP→∞;當(dāng)x→∞時,電勢能EP→0;電勢能為最小值的位置坐標(biāo)為x0.試根據(jù)圖線提供的信息,確定在x軸的正半軸上各點場強(qiáng)方向為______;這兩個點電荷在x軸上的位置是______.
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(1)根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大,可知,帶正電的試探電荷從遠(yuǎn)處移近x0的過程中,電勢能減小,電勢降低,所以電場的方向指向x的負(fù)方向;從x0移動到x=0的過程中,電勢能增大,電勢升高,所以電場的方向指向x正方向.所以:在x軸的正半軸上各點場強(qiáng)方向為::(0~x0)x正方向   (x0~+∞)x負(fù)方向.
(2)由圖知,EP-x圖象的斜率
EP
△x
=F=qE,則知x0點場強(qiáng)為零.
兩個點電荷的合場強(qiáng)為0,說明兩個點電荷一定是一正一負(fù);當(dāng)x→0時,電勢能EP→∞;說明了x=0處一定是正電荷.
E=
kQ
r2
和(1)中已經(jīng)判斷出的場強(qiáng)的方向,可以進(jìn)一步判定,正電荷的電荷量一定是Q,離開x 0點的距離近;負(fù)電荷的電荷量是4Q.
E=
kQ
r2
得:
r1
r2
=
Q
4Q
=
1
2
,即點電荷-4Q到x0的距離是Q到x0 的距離的2倍.所以它的坐標(biāo)是:(-x0,0)
故答案為:(0~x0)x正方向   (x0~+∞)x負(fù)方向,Q(0,0)-4Q(-x0,0).
練習(xí)冊系列答案
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真空中相距為3a 的兩個點電荷M、N分別固定于x軸上x1=0和x2=3a的兩點上,在它們連線上各點場強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示,以下判斷中正確的是(  )

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精英家教網(wǎng)真空中相距為3a的兩個點電荷M、N,分別固定于x軸上x1=0和x2=3a的兩點上,在它們連線上各點場強(qiáng)E隨x變化關(guān)系如圖所示(設(shè)場強(qiáng)方向沿x軸正向時E>0).以下判斷正確的是( 。
A、x=2a處的電勢一定為零B、在兩點電荷之間沿x 軸正向是電勢減低的方向C、點電荷M、N一定為同種電荷D、點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為4:1

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(2009?上海模擬)兩個點電荷固定于x軸上,電量大小分別為Q和4Q,在它們形成的電場中,有一個帶正電的試探電荷q從無限遠(yuǎn)處移向坐標(biāo)原點O,其電勢能EP隨位置變化的關(guān)系如圖所示曲線.當(dāng)x→0時,電勢能EP→∞;當(dāng)x→∞時,電勢能EP→0;電勢能為最小值的位置坐標(biāo)為x0.試根據(jù)圖線提供的信息,確定在x軸的正半軸上各點場強(qiáng)方向為
(0~x0)x正方向(x0~+∞)x負(fù)方向
(0~x0)x正方向(x0~+∞)x負(fù)方向
;這兩個點電荷在x軸上的位置是
Q(0,0)-4Q(-x0,0)
Q(0,0)-4Q(-x0,0)

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科目:高中物理 來源:2009-2010學(xué)年上海市十三校高三(上)聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:解答題

兩個點電荷固定于x軸上,電量大小分別為Q和4Q,在它們形成的電場中,有一個帶正電的試探電荷q從無限遠(yuǎn)處移向坐標(biāo)原點O,其電勢能EP隨位置變化的關(guān)系如圖所示曲線.當(dāng)x→0時,電勢能EP→∞;當(dāng)x→∞時,電勢能EP→0;電勢能為最小值的位置坐標(biāo)為x.試根據(jù)圖線提供的信息,確定在x軸的正半軸上各點場強(qiáng)方向為______;這兩個點電荷在x軸上的位置是______.

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