兩個(gè)點(diǎn)電荷固定于x軸上，電量大小分別為Q和4Q，在它們形成的電場(chǎng)中，有一個(gè)帶正電的試探電荷q從無限遠(yuǎn)處移向坐標(biāo)原點(diǎn)O，其電勢(shì)能EP隨位置變化的關(guān)系如圖所示曲線．當(dāng)x→0時(shí)，電勢(shì)能EP→∞；當(dāng)x→∞時(shí)，電勢(shì)能EP→0；電勢(shì)能為最小值的位置坐標(biāo)為x0．試根據(jù)圖線提供的信息，確定在x軸的正半軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)開_____；這兩個(gè)點(diǎn)電荷在x軸上的位置是______．
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（1）根據(jù)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，可知，帶正電的試探電荷從遠(yuǎn)處移近x0的過程中，電勢(shì)能減小，電勢(shì)降低，所以電場(chǎng)的方向指向x的負(fù)方向；從x0移動(dòng)到x=0的過程中，電勢(shì)能增大，電勢(shì)升高，所以電場(chǎng)的方向指向x正方向．所以：在x軸的正半軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)椋海海?～x0）x正方向   （x0～+∞）x負(fù)方向．
（2）由圖知，EP-x圖象的斜率
△EP
△x
=F=qE，則知x0點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零．
兩個(gè)點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)為0，說明兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是一正一負(fù)；當(dāng)x→0時(shí)，電勢(shì)能EP→∞；說明了x=0處一定是正電荷．
由E=
kQ
r2
和（1）中已經(jīng)判斷出的場(chǎng)強(qiáng)的方向，可以進(jìn)一步判定，正電荷的電荷量一定是Q，離開x 0點(diǎn)的距離近；負(fù)電荷的電荷量是4Q．
由E=
kQ
r2
得：
r1
r2
=
Q
4Q
=
1
2
，即點(diǎn)電荷-4Q到x0的距離是Q到x0 的距離的2倍．所以它的坐標(biāo)是：（-x0，0）
故答案為：（0～x0）x正方向   （x0～+∞）x負(fù)方向，Q（0，0）-4Q（-x0，0）．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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真空中相距為3a 的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N分別固定于x軸上x1=0和x2=3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示，以下判斷中正確的是（　�。�

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精英家教網(wǎng)真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上x1=0和x2=3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化關(guān)系如圖所示（設(shè)場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正向時(shí)E＞0）．以下判斷正確的是（　�。�
A、x=2a處的電勢(shì)一定為零B、在兩點(diǎn)電荷之間沿x 軸正向是電勢(shì)減低的方向C、點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷D、點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為4：1

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（2009?上海模擬）兩個(gè)點(diǎn)電荷固定于x軸上，電量大小分別為Q和4Q，在它們形成的電場(chǎng)中，有一個(gè)帶正電的試探電荷q從無限遠(yuǎn)處移向坐標(biāo)原點(diǎn)O，其電勢(shì)能EP隨位置變化的關(guān)系如圖所示曲線．當(dāng)x→0時(shí)，電勢(shì)能EP→∞；當(dāng)x→∞時(shí)，電勢(shì)能EP→0；電勢(shì)能為最小值的位置坐標(biāo)為x0．試根據(jù)圖線提供的信息，確定在x軸的正半軸上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)?!--BA-->
（0～x0）x正方向（x0～+∞）x負(fù)方向
（0～x0）x正方向（x0～+∞）x負(fù)方向
；這兩個(gè)點(diǎn)電荷在x軸上的位置是
Q（0，0）-4Q（-x0，0）
Q（0，0）-4Q（-x0，0）
．

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科目：高中物理 來源：2009-2010學(xué)年上海市十三校高三（上）聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：解答題

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