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如图所示,空间中A、B、C三点连线恰构成一直角三角形,且∠C=30°,AB=L,在B、C两点分别放置一点电荷,它们的电荷量分别是+Q和-Q.(静电力常量为k)求:(1)斜边AC的中点D处的电场强度;(2)要使D点的电场强度方向与AB平行,可在A点放置一点电荷,试确定其电荷量和电性.

2019-06-26

如图所示,空间中A、B、C三点连线恰构成一直角三角形,且∠C=30°,AB=L,在B、C两点分别放置一点电荷,它们的电荷量分别是+Q和-Q.(静电力常量为k)求:
(1)斜边AC的中点D处的电场强度;
(2)要使D点的电场强度方向与AB平行,可在A点放置一点电荷,试确定其电荷量和电性.
优质解答
(1)B处点电荷在D点产生的场强ED1=
kQ
L2

C处点电荷在D点产生的场强ED2=
kQ
L2

故D点的合场强大小为ED
kQ
L2
cos 30°×2=
3
kQ
L2

方向水平向右.
(2)要使D点的合场强沿平行于AB的方向,必须在A点放置负电荷,
矢量图如图所示.
则有:EA•cos 30°=ED
又EA=
kQA
L2

得QA=2Q.
答:(1)斜边AC的中点D处的电场强度大小
3
kQ
L2
,水平向右;
 (2)要使D点的电场强度方向与AB平行,可在A点放置一点电荷,其电荷量2Q,带负电荷.
(1)B处点电荷在D点产生的场强ED1=
kQ
L2

C处点电荷在D点产生的场强ED2=
kQ
L2

故D点的合场强大小为ED
kQ
L2
cos 30°×2=
3
kQ
L2

方向水平向右.
(2)要使D点的合场强沿平行于AB的方向,必须在A点放置负电荷,
矢量图如图所示.
则有:EA•cos 30°=ED
又EA=
kQA
L2

得QA=2Q.
答:(1)斜边AC的中点D处的电场强度大小
3
kQ
L2
,水平向右;
 (2)要使D点的电场强度方向与AB平行,可在A点放置一点电荷,其电荷量2Q,带负电荷.
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