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y軸上放置著一塊不帶電的無限大接地金屬板,現在x軸上的(L,0)點放一電量為q的正點電荷,它們之間的電場線分布如圖甲所示.兩個相距為2L的電量均為q的等量異種點電荷之間的電場線分布如圖乙所示.某同學經過探究之后發現圖甲所示的電場線分布與圖乙中虛線(兩點電荷連線的中垂線)右側的電場線分布相同,則P(2L,0)點的電場強度的大小是(  )
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A、
10kq
9L2
B、
kq
L2
C、
8kq
9L2
D、
3kq
4L2
分析:根據題意,圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的,只要求出乙圖上+q右側距離為L處的場強,即等于P的場強.根據等量異號電荷的電場分布特點和場強的疊加進行求解.
解答:解:根據P點的電場線方向可以得P點的電場強度方向是垂直于金屬板向右,兩個異號點電荷電荷量的大小均為q,它們之間的距離為2L,乙圖上+q右側L處的場強大小為:
E=k
q
L2
-k
q
(3L)2
=k
8q
9L2

根據題意可知,P點的電場強度大小與乙圖上+q右側d處的場強大小相等,即為k
8q
9L2
,故ABD錯誤,C正確.
故選:C.
點評:常見電場的電場線分布及場強的特點,同時注意等量異種電荷形成電場的對稱性.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,真空中一平面直角坐標系xOy內,存在著兩個邊長為L的正方形勻強電場區域I、II和兩個直徑為L的圓形勻強磁場區域III,IV.電場的場強大小均為E,區域I的 場強方向沿x軸正方向,其下邊界在x軸上,右邊界剛好與區域III的邊界相切;區域II的場 強方向沿y軸正方向,其上邊界在x軸上,左邊界剛好與區域僅的邊界相切.磁場的磁感應強度大小均為2
2mE
qL
,區域D1的圓心坐標為(0,
L
2
)、磁場方向垂直于xOy平面向外;區域IV的圓心坐標為(0,-
L
2
),磁場方向垂直于xOy平面向里.兩個質量均為m、電荷量均 為q的帶正電粒子M、N,在外力約束下靜止在坐標分別為(-
3L
2
1
2
L
)、(-
3L
2
2+
3
4
L)的兩點.在Y軸的正半軸(坐標原點除外)放置一塊足夠長的感光板,板面垂直于xOy平面.將粒子M、N由靜止釋放,它們最終打在感光板上并立即被吸收.不 計粒子的重力.求:
(1)粒子離開電場I時的速度大小.
(2)粒子M擊中感光板的位置坐標.
(3)粒子N在磁場中運動的時間.

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