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如图，正点电荷Q放在一匀强电场中O点，在电场空间中有M、N两点，若将一试探电荷放在距O点为 x的N点，它受到的电场力正好为零．ON连线与匀强电场方向平行．MO间距为y，MO与匀强电场方向垂直．则（1）匀强电场的场强大小E为多少？方向如何？（2）M点的电场强度大小为多少？（3）若将正点电荷Q移走，将一点电荷-q由N点移动到M点，求这一过程中电荷的电势能如何变化？变化量为多少？

2019-06-26

如图，正点电荷Q放在一匀强电场中O点，在电场空间中有M、N两点，若将一试探电荷放在距O点为 x的N点，它受到的电场力正好为零．ON连线与匀强电场方向平行．MO间距为y，MO与匀强电场方向垂直．则
（1）匀强电场的场强大小E为多少？方向如何？
（2）M点的电场强度大小为多少？
（3）若将正点电荷Q移走，将一点电荷-q由N点移动到M点，求这一过程中电荷的电势能如何变化？变化量为多少？
优质解答
（1）因为q在N点受电场力为0，其合电场强度为0，点电荷Q产生的场强：EQ＝
kQ
x2
，
所以匀强电场的场强大小：E=EQ＝
kQ
x2
，方向水平右
（2）点电荷在M产生的场强：EQ=
kQ
y2

合场强为E合=
E2+
E
2
Q
=
k2Q2
x4
+
k2Q2
y4

（3）将点电荷-q由N点移动到M点的过程中电场力做功等于将点电荷移动到O点时电场力做的功相等，为W=-qEx，电场力做负功，电荷的电势能增加，
增加量为△E=|W|=
kQq
x

答：1）匀强电场的场强大小E为
kQ
x2
，方向水平向右；
（2）M点的电场强度大小为
k2Q2
x4
+
k2Q2
y4
；
（3）若将正点电荷Q移走，将一点电荷-q由N点移动到M点，这一过程中电荷的电势能增加，增加量为△E=|W|=
kQq
x
． （1）因为q在N点受电场力为0，其合电场强度为0，点电荷Q产生的场强：EQ＝
kQ
x2
，
所以匀强电场的场强大小：E=EQ＝
kQ
x2
，方向水平右
（2）点电荷在M产生的场强：EQ=
kQ
y2

合场强为E合=
E2+
E
2
Q
=
k2Q2
x4
+
k2Q2
y4

（3）将点电荷-q由N点移动到M点的过程中电场力做功等于将点电荷移动到O点时电场力做的功相等，为W=-qEx，电场力做负功，电荷的电势能增加，
增加量为△E=|W|=
kQq
x

答：1）匀强电场的场强大小E为
kQ
x2
，方向水平向右；
（2）M点的电场强度大小为
k2Q2
x4
+
k2Q2
y4
；
（3）若将正点电荷Q移走，将一点电荷-q由N点移动到M点，这一过程中电荷的电势能增加，增加量为△E=|W|=
kQq
x
．
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