题目内容

14.如图所示,在真空中xOy平面上,有半径为R=1 cm的圆周,A、B、C、D为圆周上的四个点,若将电荷量均为q=+2.0×10-6 C的两个点电荷分别固定在A、B两点.已知静电力常量k=9.0×109 N•m2/C2,则(  )
A.两点电荷间的库仑力大小为9.0×10-3 N
B.C点的电场强度的大小为1.3×108 N/C
C.C点的场强E的方向沿y轴负方向
D.将一正点电荷从C点移到D点,电场力做负功

分析 根据库仑定律公式列式,可求两点电荷间的库仑力大小;
先求解两个电荷单独存在时在C点的场强,然后根据平行四边形定则合成得到C点的场强.
根据电场力的方向与位移的方向判断电场力做正功还是做负功.

解答 解:A、1cm=0.01m
电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,它们之间的库仑力为:
 F=k$\frac{{q}^{2}}{{(2R)}^{2}}$=9.0×109×$\frac{{(2.0×1{0}^{-6})}^{2}}{{0.02}^{2}}$=90N;故A错误;
BC、图中A、B点电荷在C点产生的场强大小相等,均为:
  E1=k$\frac{q}{{L}^{2}}$=$k•\frac{q}{(\sqrt{2}R)^{2}}$=9.0×109×$\frac{2.0×1{0}^{-6}}{(0.01\sqrt{2})^{2}}$N/C=9.0×107N/C
A、B点电荷在C点的合场强大小为:E=2E1cos45°=2×9.0×107N/C×$\frac{\sqrt{2}}{2}$≈1.3×108N/C,场强方向沿着y轴正方向;故B正确,C错误;
D、根据等量同种点电荷的电场特点可知,在两个电荷连线的中垂线的对称的两点上,电势是相等的,即C点的电势等于D点的电势,所以将一正点电荷从C点移到D点,电场力不做功.故D错误.
故选:B

点评 本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题,关键是根据平行四边形定则对场强进行合成.

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