Question

4．如图所示，有一个带负电的导体M，其附近有一点P，如果P处放置一个电荷量q=-3.0×10^-8C的试探电荷，q在P点所受的电场力的大小为1.2×10^-6 N，方向如图中F所示，问：
（1）P点的场强多大？方向如何？
（2）若在P点放置一个q′=5.0×10^-6C的正电荷，该点的场强又是多大？方向又如何？q′所受的电场力多大？方向如何？

Answer 1

分析 已知试探电荷所受电场力和电荷量，由场强的定义式求解P的电场强度的大小．场强方向与负电荷所受电场力方向相反．

解答 解：（1）P点的电场强度为：
E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1.2×1{0}^{-6}}{3×1{0}^{-8}}$ V/m=40V/m
场强方向为PM方向．
（2）若在P点放置一个q′=5.0×10^-6C的正电荷，P点的电场强度不变，大小仍为40N/C，方向也不变．电场力为：
F=qE=5.0×10^-6×40N=2.0×10^-4N
而电场力方向由P指向M方向，
答：（1）P点的场强40V/m，方向PM方向；
（2）若在P点放置一个q′=5.0×10^-6C的正电荷，该点的场强大小与方向均不变，q′所受的电场力2.0×10^-4N，其方向是PM方向．

点评 考查电场强度是反映电场本身的性质的物理量，采用比值定义法进行定义，注意电荷的变化不会导致电场强度的变化，同时掌握电荷的电场力方向与电场强度方向的关系．