Question

5．如图所示，场源电荷置于O点，放置在P点的电荷量q=-1×10^-8C的电荷所受库仑力大小为1×10^-5N，方向由P指向O，O、P间距离为30cm，静电力常量k=9×10⁹Nm²/C²．则（　　）

• A． 场源电荷形成的电场在P点的场强大小为1×10³N/C，方向由P指向O
• B． 若将置于P点的电荷移走，P点的场强将变为0
• C． 置于O点的场源电荷带正电，电荷量为1×10^-6C
• D． 场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为30cm的点的场强大小为1×10³N/C，方向与中垂线垂直

Answer 1

分析 电场强度等于试探电荷所受的电场力与其电荷量的比值，方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反．电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关．电场中同一点电场强度不变．
根据点电荷产生的场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解两个点电荷在O点产生的场强，再根据矢量合力法则求解O点的场强．
运用同样的方法求解O′点的场强大小和方向．

解答 解：A、P点的场强大小为 E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-5}}{1×1{0}^{-8}}$N/C=1×10³N/C，依据负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，则其方向向右，即由O指向P，故A错误；
B、因为电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以若将电荷从P点移走，P点的场强大小和方向都不变，大小仍为1×10³N/C，方向向右，故B错误；
C、根据点电荷产生的场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，那么置于O点的场源电荷带正电，电荷量为Q=$\frac{E{r}^{2}}{k}$=$\frac{1×1{0}^{3}×0．{3}^{2}}{9×1{0}^{9}}$=1×10^-8C，故C错误；
D、根据点电荷产生的场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，结合矢量合力法则，两电荷在该处的电场强度大小相等，方向夹角为120°，那么场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为30cm的点，的场强大小为E_合=1×10³N/C，方向与中垂线垂直，故D正确；
故选：D．

点评 本题对电场强度和电场力的理解能力．电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关．而电场力既与电场有关，也与电荷有关．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，同时注意等量同号电荷形成电场的对称性．要知道空间任意一点的场强是各个电荷产生的电场的叠加．