有一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线A、B所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:
(1)B点的电场强度的大小和方向;
(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标.
(1)由图可得B点电场强度的大小EB=
=2.5N/C.F q
因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向.
(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,
故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电.
设点电荷Q的坐标为x,则EA=k
,EB=kQ (x-2)2 Q (5-x)2
由图可得EA=40N/C,则
=EA EB
=(5-x)2 (x-2)2 40 2.5
解得x=2.6m.
答:(1)B点的电场强度的大小为2.5N/C,方向沿x轴负方向.(2)点电荷带负电,位置坐标x=2.6m.