Question

如图甲所示，O、A、B为的三点，x轴上某点有一点电荷，在研究试探电荷所受电场力跟所带电荷量的关系时，利用测得的数据画出A、B两点的F-q图象，如图乙所示，电场力的正方向与x轴正方向一致，但实验时忘记了验证场源点电荷的电性，也忘记了记下场源点电荷在x轴上的具体位置，请分析判断场源点电荷的电性、所处位置及A、B两点电势高低．

Answer 1

分析：根据电荷受力方向判断场源电荷的电性及位置，根据图象斜率求出两点的场强大小，再根据点电荷的场强公式求出距离之比，沿电场线方向电势逐渐降低．

解答：解：由图乙可知，正的检验电荷放在A点，负的检验电荷放在B点，所受电场力方向均沿x轴正方向，说明场源电荷为负电荷，且放在AB之间；
由F-q图线的斜率可知A点场强E_A=2×10³N/C，B点场强E_B=5×10²N/C，根据点电荷的场强公式：E=

kQ

r2

，

EA

EB

=

r 2 B

r 2 A

=4知道场源电荷与A、B的距离之比为1：2，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以A点的电势低于B点的电势．
答：场源电荷为负电荷，场源电荷与A、B的距离之比为1：2，A点的电势低于B点的电势．

点评：本题题型新颖，巧妙地考查了场强公式，电场力的方向和电势的分布特点．