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为什么根据电场线方向判断场强方向而不是根据场强的合成

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/18 19:21:23
如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷q(负电荷),当把该点电荷释放,它只在电场力作用下运动时,下列说法正确的是( ) A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度越来越大 B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值 D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零
为什么根据电场线方向判断场强方向而不是根据场强的合成
解题思路: 根据点电荷的电场特点结合牛顿运动定律综合分析求解。
解题过程:
要判断点电荷q由P到O过程中,加速度和速度的变化情况,必须先分析q所受电场力的变化情况,也即要分析清楚MN中垂线上场强的变化情况.此题我们若采用解析的办法判断场强的变化将会非常繁杂,其实只要分析判断出几个特殊点的场强情况,问题即可得解。
由于M、N为两个等量同种电荷,O点的场强为零,又距O无限远的地方场强也为零,而中垂线上其他点的场强不会为零;显然,沿中垂线从O到无限远,存在一场强最大的点,场强必先增大后减小.若点电荷的初始位置在场强最大点的下方,负的点电荷q由P到O的过程中,加速度一直减小,到达O点时加速度为零,速度达最大值;若负的点电荷q的初始位置在场强最大点的上方,它由P向O运动的过程中,加速度先增大后减小,速度一直增大,到达O点时速度最大,所以,选项C对,A、B错.
当负电荷q越过O点后,由电场分布的对称性可知,q所受电场力和运动的加速度有可能先增大后减小,选项D错.综上所述,本题的正确选项为C.
答案:C
说明:根据电场线方向判断电场方向和根据电场合成的方法判断电场方向是等效的,结果一定相同。所以如果有电场线的话,应用电场线判断更直观。

最终答案:C