庫侖力大小變化比較

【題目】如圖甲,Q₁、Q₂為兩個固定點電荷,它們連線的延長線上有a、b兩點。一帶正電的試探電荷僅在電場力作用下,以初速度va,從a點開始沿ab連線向遠處運動,經過b點時速度為vb,其v-t圖像如圖乙所示,規定無窮遠處為零電勢點,下列說法正確的是(C)

A.Q₁帶負電,Q₂帶正電

B.b點電勢為零

C.b點場強為零

D.試探電荷從a點到無窮遠處,電場力做負功

【解析】

由v-t圖可知,ab段試探電荷做減速運動,場強向左;b之後做加速運動,場強向右。b點加速度a=0,靜電力為零,場強為零,也就是Q₁、Q₂激發的電場互相抵消,兩點電荷電性相反。畫出b點附近場強如圖所示,

對於A選項,答案的解釋很困惑,感覺解釋不給力。


設O點為原點,建立一維坐標系

由此比值可以得知,b點右側,Q₁激發的電場強度大於Q₂激發的電場強度;b點左側,Q₂激發的電場強度大於Q₁激發的電場強度。

還可以利用導數求出電場強度沿x軸的變化率。

利用數學極限也可以同樣結論。

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