题目
【题文】真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [ ]A. 0B. 2kq/r2C. 4kq/r2D. 8kq/r2
【题文】真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [ ]
A. 0
B. 2kq/r2
C. 4kq/r2
D. 8kq/r2
题目解答
答案
D. 8kq/r2
解析
考查要点:本题主要考查点电荷电场强度的叠加计算,以及矢量方向的判断能力。
解题核心思路:
- 确定每个点电荷在中点处的场强大小:利用点电荷场强公式 $E = \frac{kq}{r^2}$,注意中点到每个电荷的距离为 $\frac{r}{2}$。
- 判断场强方向:正电荷的场强方向背离自身,负电荷的场强方向指向自身。
- 矢量叠加:将两个场强的矢量相加,注意方向是否相同或相反。
破题关键点:
- 方向判断:等量异种电荷在中点处的场强方向均指向负电荷一侧(同向),需正确分析方向后相加。
步骤1:计算每个电荷的场强大小
每个电荷在中点处的场强大小为:
$E = \frac{kq}{\left(\frac{r}{2}\right)^2} = \frac{4kq}{r^2}$
步骤2:判断场强方向
- 正电荷(+q):场强方向背离自身,即向右。
- 负电荷(-q):场强方向指向自身,即向右。
步骤3:矢量叠加
两场强方向相同,总场强为:
$E_{\text{总}} = \frac{4kq}{r^2} + \frac{4kq}{r^2} = \frac{8kq}{r^2}$