EJU 2010 年第 2 回 物理 第 14 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

先确定原合场,再反推正电荷位置

点电荷在 P 处产生的电场,正电荷沿离开电荷的方向,负电荷沿指向电荷的方向。位于 (a,0)(a,0) 的 +Q+Q 在 P 产生竖直向上的电场;位于 (0,a)(0,a) 的 −Q-Q 在 P 产生水平向左的电场。

这两个电荷到 P 的距离都是 aa、电荷量大小相等,所以两个场强大小相同。矢量相加后,原合场沿左上 45 度。要使总电场为零,新增电荷在 P 产生的电场必须与它大小相等、方向相反,即向右下。

新增的是正电荷,电场方向由电荷所在点指向 P。因此电荷应位于 P 的左上方,而不是右下方。再利用 AP=2aAP=\sqrt2a,沿左上 45 度的位移为 (−a,+a)(-a,+a),从 P 的坐标 (a,a)(a,a) 出发,得到 A=(0,2a)A=(0,2a)。

检查此点到 P 的距离确为 a2+a2=2a\sqrt{a^2+a^2}=\sqrt2a,方向也满足抵消要求。

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