Question

4．如图所示，在电场强度E=1.0×10⁵N/C的匀强电场中，一电荷量q=+1.0×10^-8C的点电荷M固定在A点，已知A、B两点间的距离r=3cm，静电力常量k=9×10⁹Nm²/C²．不计点电荷的质量，求：
①点电荷M所受电场力F的大小和方向；
②若点电荷M不固定，在B放置另一点电荷N，能使点电荷M仍静止在A点．试判断点电荷N的电性，并求出其电荷量Q．

Answer 1

分析 ①根据电场力的计算公式求解电场力大小，根据电场线方向判断受力方向；
②根据点电荷M所受场力与库仑力平衡减少点电荷N的大小并判断电性．

解答 解：①根据电场力的计算公式可得：F=Eq
代入数据解得F=1×10^-3N；方向向左；
②M受到的电场力为零，所以点电荷N带正电；              
点电荷M所受场力与库仑力平衡$F=k\frac{Qq}{r^2}$，
解得Q=1×10^-8C．
答：①点电荷M所受电场力F的大小为1×10^-3N；方向向左；
②点电荷N带正电，其电荷量为1×10^-8C．

点评 本题主要是考查了库仑定律的计算公式；知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间的距离平方成反比．