EJU 2003 年第 1 回 物理 第 16 题

考点
电场与电场线
领域
电磁学
难度
中等
标准答案
②

解析摘要

标准解析

横分量作差纵分量作和

两电荷均为正,到P距离相同。右侧q1q_1产生左上电场,左侧q2=2q1q_2=2q_1产生右上电场,后者大小是前者两倍。两支场都与坐标轴成45°,因此各自横纵分量的绝对值相等。

令q1q_1产生的一个分量大小为A>0A>0,则其场分量为(−A,A)(-A,A);q2q_2的场分量为(2A,2A)(2A,2A)。相加得到(A,3A)(A,3A),所以合场向右上,且Ey/Ex=3E_y/E_x=3。图3中应找横向1、纵向3的陡箭头,而不是横向3、纵向1的缓箭头。

可见电荷量比2∶1不是合场坐标比。横分量方向相反,应做差;纵分量方向相同,应做和,结果为(2−1):(2+1)=1:3(2-1):(2+1)=1:3。若只确定右上象限就停止,仍无法区分本题两个右上候选。

从对称情形也可检验:当两电荷相等时合场竖直向上;把左侧正电荷增大,增加一支右上场,合场应向右偏转,但仍以向上分量为主。这与(1,3)(1,3)方向吻合,不能偏成几乎水平的方向。

候选箭头都在上半平面,因此纵向正号本身不能完成区分;横向正号排除左上两支之后,仍要用三比一的陡度再排除右上缓箭头。读图应有这两层判断。

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