Question

3．一个很小的小球带有电量Q=+2×10^-10C，在距离球心50cm处的A点放了一个试探电荷q=-4×10^-10C，求：（静电力常数K=9.0×10⁹Nm²/C²）
（1）q 受到的电场力F的大小和方向．
（2）A点的场强E的大小和方向．
（3）如果从A点取走q，A点场强E大小和方向．

Answer 1

分析 （1）根据库仑定律求解q在受到的作用力．
（2）A点的电场是由点电荷Q产生的，根据点电荷场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解A点的场强．
（3）电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关．

解答 解：
（1）根据库仑定律得：
q在A点受到的电场力 F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}=9×1{0}^{9}×\frac{2×1{0}^{-10}×4×1{0}^{-10}}{0．{5}^{2}}$N=2.88×10^-9N．
（2）A点的场强大小为 E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}=9×1{0}^{9}×\frac{2×1{0}^{-10}}{0．{5}^{2}}$N/C=7.2N/C，方向从Q指向A．
（3）电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关．所以拿走q后M点的场强不变，大小仍为7.2N/C，方向从Q指向A．
答：
（1）q在A点受到的作用力大小为2.88×10^-9N．
（2）A点的场强大小为7.2N/C，方向从Q指向A．
（3）拿走q后M点的场强大小仍为7.2N/C，方向从Q指向A．

点评 本题关键掌握电荷间作用力的规律--库仑定律，理解电场强度的物理意义，掌握点电荷场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，即可顺利解答．对E，也可以根据场强的定义式E=$\frac{F}{q}$求解．