Question

20．在真空中的O點(diǎn)放一個(gè)Q=1×10^-9 C的點(diǎn)電荷，直線MN過O點(diǎn)，OM=30cm，M點(diǎn)放有一個(gè)q=-1×10^-10C的點(diǎn)電荷，如圖所示，求：
（1）點(diǎn)電荷q在M點(diǎn)所受的靜電力的大小和方向
（2）拿走點(diǎn)電荷q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和方向 
（3）比較拿走點(diǎn)電荷q后M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大�。�

Answer 1

分析 （1）直接根據(jù)庫(kù)侖定律公式進(jìn)行計(jì)算點(diǎn)電荷q在M點(diǎn)所受的靜電力的大小，根據(jù)兩電荷的電性確定靜電力的方向；
（2）利用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=$\frac{F}{q}$，即可求出在M所在處的場(chǎng)強(qiáng)；
（3）拿走點(diǎn)電荷q后M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不變，根據(jù)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$比較即可．

解答 解：（1）根據(jù)庫(kù)侖定律得q在M點(diǎn)受到的靜電力大小為：F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$=9×10⁹×$\frac{1×1{0}^{-9}×1×1{0}^{-10}}{0．{3}^{2}}$N=1×10^-8N
方向M→O．
（2）場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)本身的特性，與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，所以拿走點(diǎn)電荷q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變，則M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-8}}{1×1{0}^{-10}}$=100N/C，方向 M→N
（3）根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，知E_M＞E_N．
答：（1）點(diǎn)電荷q在M點(diǎn)所受的靜電力的大小為1×10^-8N，方向 M→O．
（2）拿走點(diǎn)電荷q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為100N/C，方向 M→N．
（3）拿走點(diǎn)電荷q后M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系為E_M＞E_N．

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí)，要掌握電荷間作用力的規(guī)律--庫(kù)侖定律，理解電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義，掌握點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$和場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=$\frac{F}{q}$．