物理
如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处.取无穷远为零势能点,则在x轴上(  )A. 场强为0的点有两处B. 在x<0的区域,电势均为正值C. 质子从x=lcm运动到x=5cm处,电势能升高D. 在0<x<6cm和x>9cm的区域,场强沿x轴正方向

2019-06-26

如图所示,真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6cm处.取无穷远为零势能点,则在x轴上(  )
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A. 场强为0的点有两处

B. 在x<0的区域,电势均为正值

C. 质子从x=lcm运动到x=5cm处,电势能升高

D. 在0<x<6cm和x>9cm的区域,场强沿x轴正方向

优质解答
Q
 
1
Q
 
2
将整个x轴分成三个区域
①x<0,根据点电荷的电场强度公式,E=K
Q
r
2
 
,因为任一点距
Q
 
1
比距离
Q
 
2
近,且
Q
 
1
>
Q
 
2
,故
Q
 
1
产生的场强大于
Q
 
2
,合场强水平向左,沿x轴负方向
电势零点选在无穷远处,所以在x<0的区域,电势均为正值,故B正确;
②0<x<6,电场水平向右,正负电荷产生的电场均向右,场强沿x轴正方向,质子从x=1cm运动到x=5cm,电场力做正功,电势能减小,故C错误
③x>6cm
设坐标为x处,电场强度为0,则有:K
Q
 
1
x
2
 
=K
Q
 
2
(x-6
)
2
 

代入数据解得:x=18cm
在6cm<x<18cm场强主要取决于
Q
 
2
,方向水平向左,沿x轴负方向
在X>18cm场强主要取决于
Q
 
1
,方向水平向右,沿x轴正方向
综上:场强为0的点只有一处即x=18cm;
在0<x<6cm及x>18cm场强沿x轴正方向,故A错误,D正确
故选:BD
Q
 
1
Q
 
2
将整个x轴分成三个区域
①x<0,根据点电荷的电场强度公式,E=K
Q
r
2
 
,因为任一点距
Q
 
1
比距离
Q
 
2
近,且
Q
 
1
>
Q
 
2
,故
Q
 
1
产生的场强大于
Q
 
2
,合场强水平向左,沿x轴负方向
电势零点选在无穷远处,所以在x<0的区域,电势均为正值,故B正确;
②0<x<6,电场水平向右,正负电荷产生的电场均向右,场强沿x轴正方向,质子从x=1cm运动到x=5cm,电场力做正功,电势能减小,故C错误
③x>6cm
设坐标为x处,电场强度为0,则有:K
Q
 
1
x
2
 
=K
Q
 
2
(x-6
)
2
 

代入数据解得:x=18cm
在6cm<x<18cm场强主要取决于
Q
 
2
,方向水平向左,沿x轴负方向
在X>18cm场强主要取决于
Q
 
1
,方向水平向右,沿x轴正方向
综上:场强为0的点只有一处即x=18cm;
在0<x<6cm及x>18cm场强沿x轴正方向,故A错误,D正确
故选:BD
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