Question

20．把两个完全相同金属带电小球（可看作点电荷）Q₁、Q₂分别放在真空中的A、B两点．已知Q₁=4×10^-10C，Q₂=-1×10^-9C，r=1m，k=9×10⁹N•m²/C²．则：
（1）Q₂受到的静电力的大小．
（2）Q₁在B点产生的电场强度的大小和方向．
（3）若将两小球接触一下后放回原处，相互作用的库仑力多大．

Answer 1

分析 （1）直接根据库仑定律公式进行计算即可．
（2）利用电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$，即可求出Q₁在Q₂所在处的场强的大小．
（3）电量重新分配后由库仑定律求得力．

解答 解：（1）由库仑定律得：F=K$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$=3.6×10^-9N
（2）由电场强度的定义式得：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{F}{{Q}_{2}}$=$\frac{3.6×1{0}^{-9}}{1×1{0}^{-9}}$=3.6N/C
方向：水平向右（或由A指向B）
（3）将两球接触后两球电量相等：为$Q=\frac{{Q}_{1}+{Q}_{2}}{2}$=$\frac{4×1{0}^{-10}-1×1{0}^{-9}}{2}$=3×10^-10
　　则库仑力变为：F=$K\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$=8.1×10^-10N
答：（1）Q₂受到的静电力的大小3.6×10^-9N
（2）Q₁在Q₂所在处的场强的大小为3.6N/C
方向：水平向右（或由A指向B）
（3）两小球接触一下后放回原处，相互作用的库仑力为8.1×10^-10N

点评 本题很简单直接考查了库仑定律和电场强度定义式的应用，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义．