题目
A C B如图,直线上两点A、B分别放置有点电荷q、2q,其中q=5.6×10-10C,相距为0.524m。则A、B中点C处的电场强度大小约为( )A. 73.4V/mB. 56.7V/mC. 30.2V/mD. 23.3V/m

- A. 73.4V/m
- B. 56.7V/m
- C. 30.2V/m
- D. 23.3V/m
题目解答
答案
解:设AB相距为d,根据点电荷的电场矢量叠加可知A、B中点C处的电场强度大小为
E=$\frac{k×2q}{(\frac{d}{2})^{2}}$-$\frac{kq}{(\frac{d}{2})^{2}}$=$\frac{4kq}{{d}^{2}}$
代入数据解得E=73.4V/m
故A正确,BCD错误;
故选:A。
E=$\frac{k×2q}{(\frac{d}{2})^{2}}$-$\frac{kq}{(\frac{d}{2})^{2}}$=$\frac{4kq}{{d}^{2}}$
代入数据解得E=73.4V/m
故A正确,BCD错误;
故选:A。
解析
考查要点:本题主要考查点电荷电场强度的叠加计算,涉及矢量方向的判断与代数运算。
解题核心思路:
- 确定各点电荷在中点C处的场强大小:利用点电荷场强公式$E = \frac{kQ}{r^2}$,分别计算两个电荷在C点产生的场强。
- 分析场强方向:根据电荷性质(默认同性),判断两场强方向相反。
- 矢量叠加:因方向相反,总场强为两场强大小的代数差。
破题关键点:
- 距离关系:中点C到A、B的距离均为$\frac{d}{2}$。
- 方向判断:同性电荷产生的场强方向背离电荷,导致两场强方向相反。
设A、B间距为$d=0.524\ \text{m}$,C为AB中点,则C到A、B的距离均为$\frac{d}{2}=0.262\ \text{m}$。
-
计算q在C点的场强
根据点电荷场强公式:
$E_1 = \frac{kq}{\left(\frac{d}{2}\right)^2} = \frac{4kq}{d^2}$
方向:由A指向C(假设q为正电荷)。 -
计算2q在C点的场强
$E_2 = \frac{k \cdot 2q}{\left(\frac{d}{2}\right)^2} = \frac{8kq}{d^2}$
方向:由B指向C(假设2q为正电荷),与$E_1$方向相反。 -
矢量叠加
总场强为两场强的代数差(方向相反):
$E = E_2 - E_1 = \frac{8kq}{d^2} - \frac{4kq}{d^2} = \frac{4kq}{d^2}$ -
代入数据计算
$E = \frac{4 \cdot 8.988 \times 10^9 \cdot 5.6 \times 10^{-10}}{(0.524)^2} \approx 73.4\ \text{V/m}$