Question

20．在真空中的O點放一個Q=1×10^-9 C的點電荷，直線MN過O點，OM=30cm，M點放有一個q=-1×10^-10C的點電荷，如圖所示，求：
（1）點電荷q在M點所受的靜電力的大小和方向
（2）拿走點電荷q后M點的場強和方向 
（3）比較拿走點電荷q后M、N兩點的場強大�。�

Answer 1

分析 （1）直接根據(jù)庫侖定律公式進行計算點電荷q在M點所受的靜電力的大小，根據(jù)兩電荷的電性確定靜電力的方向；
（2）利用電場強度的定義式E=$\frac{F}{q}$，即可求出在M所在處的場強；
（3）拿走點電荷q后M、N兩點的場強大小不變，根據(jù)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$比較即可．

解答 解：（1）根據(jù)庫侖定律得q在M點受到的靜電力大小為：F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$=9×10⁹×$\frac{1×1{0}^{-9}×1×1{0}^{-10}}{0．{3}^{2}}$N=1×10^-8N
方向M→O．
（2）場強反映電場本身的特性，與有無檢驗電荷無關，所以拿走點電荷q后M點的場強不變，則M點的場強為：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-8}}{1×1{0}^{-10}}$=100N/C，方向 M→N
（3）根據(jù)點電荷的場強公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，知E_M＞E_N．
答：（1）點電荷q在M點所受的靜電力的大小為1×10^-8N，方向 M→O．
（2）拿走點電荷q后M點的場強為100N/C，方向 M→N．
（3）拿走點電荷q后M、N兩點的場強大小關系為E_M＞E_N．

點評 解決本題時，要掌握電荷間作用力的規(guī)律--庫侖定律，理解電場強度的物理意義，掌握點電荷場強公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$和場強的定義式E=$\frac{F}{q}$．