如图,真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0
(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零?
(2)x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x方向的?
(第二小题怎么做,完全没理解,不是kQ1/x^2>kQ2/(x-6)^2吗,为什么答案是(0,6)和(12,+无穷)) 展开
(1)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=kQ /r2
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Q1Q2之间,因为它们电荷相反,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 /(L+0.06)2 =kQ2 /L2 ;解得L=6cm
所以x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零。
(2)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,∞)。
答:(1)x坐标轴上x=12cm处的电场强度为零。
(2)x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向区域是(0,6cm)和(12cm,∞)。
扩展资料:
电场强度介绍:
地球表面附近的电场强度约为100V/m。
电场强度概念:
①定义:放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值,叫做该点的电场强度。
②定义式:E=F/q ,F为电场对试探电荷的作用力,q为放入电场中某点的检验电荷(试探电荷)的电荷量。
③电场强度的方向:规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。
④物理意义:描述电场强弱的物理量,描述电场的力的性质的物理量。电场强度的大小取决于电场本身,或者说取决于激发电场的电荷,与电场中的受力电荷无关。
⑤适用条件:适用于一切电场。
⑥电场强度是矢量。
⑦电场的决定式:E=kQ/r2(只适用于点电荷)。其中E是电场强度,k是静电力常量,Q是源电荷的电量,r是源电荷与试探电荷的距离。
⑧电场力:F=E×q
各类场强公式:
真空中点电荷场强公式:E=KQ/r2 (k为静电力常量k=9.0×10^9N.m^2/C^2)
匀强电场场强公式:E=U/d(d为沿场强方向两点间距离)
任何电场中都适用的定义式:E=F/q
平行板电容器间的场强E=U/d=4πkQ/eS
介质中点电荷的场强:E=kQ/(r2)
均匀带电球壳的电场:E内=0,E外=k×Q/r2
无限长直线的电场强度:E=2kρ/r(ρ为电荷线密度,r为与直线距离)
带电半圆对圆心的电场强度:E=2kρ/R(ρ为电荷线密度,R为半圆半径)
与半径为R圆环所在的平面垂直,且通过轴心的中央轴线上的场强:kQh/(h2+R2)3/2
对任意带电曲线的场强公式:E=∫kρ/r2ds....(r为距曲线距离,为坐标x,y的函数,ρ为电荷线密度)
同理,带电曲面为它的曲面积分。