题目

真空中有两个点电荷Q1=+4.0*10的负八次 Q2= -1.0*10负八次 分别固定在X坐标轴的X=0和X=6cm 的位置上.PS：坐标轴箭头方向向右.
1.X坐标轴上哪个位置的电场强度为零.
2.X坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿X方向的

提问时间：2021-03-28

答案

分三种情况讨论：(假设某一点为点P)
1.在Q1与Q2之间,（根据正电荷在电场中受到电场力的方向为场强的方向）,则点P的场强既有Q1对它的向右的场强E1,又有Q2对它的向右的场强E2,合场强方向向右.即该情况电场强度不为0
2.在Q1的左侧,同理,点P的场强有Q1对它的向左的场强E1,又有Q2对它的向右的场强E2 .则这种情况有待考虑
3.在Q2的右侧,同理,点P的场强有Q1对它的向右的场强E1,又有Q2对它的向左的场强E2.则这种情况亦有可能场强为0
此时,我们需要对2.3情况进一步分析、
由 E=kQ/r^2 （绝对值代入运算）
有①【第二种情况分析】 E1=kQ1/r^2 E2=kQ2/r^2
(Q1大于Q2,在Q1左侧时,P点与Q1的距离小于P点与Q2的距离,
第一条式子 ,分母大,分子小,值偏大；第二条式子,分母小,分子大,值偏小.SO,该情况场强不可能为0.
②【第三种情况分析】 E1=kQ1/r^2 E2=kQ2/r^2
(Q1大于Q2,在Q2右侧时,P点与Q1的距离大于P点与Q2的距离,
第一条式子,分母大,分子大；第二条式子,分母小,分子也小.则
E1与E2的值可能相等.
●问题1要求X坐标轴上哪个位置场强为0,此时我们已经初步推测到在Q2右侧场强可能为0,那么设该点距原点（Q1）的距离为X,则距Q2距离为（X-6）根据式子 kQ1/X^2=E2=kQ2/（X-6）^2 代入数据可解得
X1=4 ,X2=12 由于P点是在Q2右侧的,所以X1=4舍去
问题2,那么在X坐标轴上场强方向沿X方向的就有Q1与Q2之间即区间（0,6）还有X大于12的地方.