Question

【题目】如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的相距L的点电荷，其中Q1带电量为-4q，Q2带电量为+q，a、b两点在它们连线的延长线上.

(1)求两点电荷连线上场强为0的点距离Q2多远

(2)现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示，求从a到b电势能的变化量。

Answer 1

【答案】(1)L(2)

【解析】

两点电荷连线上场强为0的点应在Q2的右侧，根据电场叠加原理可得两点电荷连线上场强为0的点距离Q2的距离；根据电场力做功与电势能的关系和动能定理可求从a到b电势能的变化量；

(1)经分析可知：两点电荷连线上场强为0的点应在Q2的右侧，设距离Q2为x

根据电场叠加原理可得

解得

(2)从a到b电势能的变化量为

从a到b由动能定理得：

根据电场力做功与电势能的关系可得：

解得：