Question

20．A、B兩點分別固定著電荷量為+Q和+2Q的點電荷，A、B、C、D四點在同一直線上，且AC=CD=DB．現(xiàn)將一帶負電的試探電荷從C點沿直線移到D點，則靜電力對試探電荷做功情況是先做負功后做正功．

Answer 1

分析 AB連線上每一點的場強是由電荷量為+Q和+2Q的兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加．負電荷從C點沿直線移到D點，根據(jù)電場強度的疊加判斷電場力的方向，再去判斷做功的正負情況．

解答 解：設AB連線上F點的合場強為零，AC=CD=DB=L，F(xiàn)到A的距離為x，則有 k$\frac{Q}{{x}^{2}}$=k$\frac{2Q}{（3L-x）^{2}}$，解得 x=3（$\sqrt{2}$-1）L，則知F在CD之間，根據(jù)電場的疊加原理可知，AF間電場方向向右，F(xiàn)B間電場方向向左，則帶負電的試探電荷從C點沿直線移到F點的過程中，所受的電場力方向向左，電場力做負功．從F點到D點的過程中，電場力方向向右，電場力做正功，即靜電力對試探電荷先做負功后做正功．
故答案為：先做負功后做正功．

點評 本題要知道電場強度是矢量，運算法則是平行四邊形定則，由電場的疊加原理確定合場強為零的位置是關鍵．判斷電場力做功正負的方法是看電場力方向與位移方向的關系．