Question

9．在真空中的0点放一点电荷Q=l.0×10 ^-9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=-2.0×10 ^-9C，如图所示．求：
（1）电荷Q在M点产生的电场强度的大小
（2）若M点的电势比N点的电势高20V，则电荷q以M点移到N点，电势能变化了多少？

Answer 1

分析 （1）知道点电荷的电荷量，知道距离点电荷的距离，由点电荷的场强公式可以直接求得结果．
（2）根据电场力做功的公式可以直接求得电场力做的功的大小，从而可以知道电势能的变化．

解答 解：（1）由点电荷的场强公式有：E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，
r=OM=30cm=0.30m
代入数据可得电荷Q在M点的电场强度大小为：E=$9×1{0}^{9}×\frac{1.0×1{0}^{-9}}{0.3{0}^{2}}$=100N/C．
（2）电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：W_MN=qU_MN=q（φ_M-φ_N）=-2.0×10^-9×20=-4×10^-8J，
所以电势能增加了4×10^-8J．
答：（1）电荷Q在M点产生的电场强度的大小是100N/C；
（2）若M点的电势比N点的电势高20V，则电荷q以M点移到N点，电势能增加了4×10^-8J．

点评 本题是对点电荷的场强公式和电场力做的功与电势能的转化之间关系的考查，掌握住基本内容就可以解决这道题．