精英家教网如图甲所示,MN为很大的薄金属板(可理解为无限大),金属板原来不带电.在金属板的右侧,距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布.P是点电荷右侧,与点电荷之间的距离也为d的一个点,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难.几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别求出了P点的电场强度大小,一共有以下四个不同的答案(k为静电力常量),其中正确的是(  )
A、
8kq
9d2
B、
kq
d2
C、
3kq
4d2
D、
10kq
9d2
分析:根据题意,图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的,只要求出乙图上+q右侧距离为d处的场强,即等于P的场强.根据等量异号电荷的电场分布特点和场强的叠加进行求解.
解答:解:根据P点的电场线方向可以得P点的电场强度方向是垂直于金属板向右,
两个异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,乙图上+q右侧d处的场强大小为
  E=k
q
d2
-k
q
(3d)2
=k
8q
9d2

根据题意可知,P点的电场强度大小与乙图上+q右侧d处的场强大小相等,即为k
8q
9d2

故选:A.
点评:常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意沿电场线的方向电势是降低的,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性.
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