Question

6．將帶電量為q=3.2×10^-9C的檢驗電荷放入正電荷Q產(chǎn)生的電場中的P點時，它受到的電場力為F=6.4×10^-6N，如圖所示，已知k=9.0×10⁹N•m²/C²．
（1）Q產(chǎn)生的電場在P點的場強多大？方向如何？
（2）若將q移走后，P點的場強又為多大？方向如何？
（3）若PQ之間的距離為10cm，求出Q的電量．

Answer 1

分析 電場強度是描述電場強弱的物理量，它是由電荷所受電場力與其電量的比值來定義，由定義式E=$\frac{F}{q}$求解P點的電場強度，由公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解Q的電量．

解答 解：（1）P點的電場強度大小為：
$E=\frac{F}{q}=\frac{{6.4×1{0^{-6}}N}}{{3.2×1{0^{-9}}C}}=2000N/C$ 
水平向右
（2）電場強度與試探電荷無關(guān)，故將q移走后，P點的場強不變；
（3）根據(jù)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，有：
$Q=\frac{{F{r^2}}}{k}=\frac{{6.4×1{0^{-6}}N×{{（0.1m）}^2}}}{{9.0×1{0^9}N•{m^2}/{C^2}}}=7.1×{10^{-18}}C$
答：（1）Q產(chǎn)生的電場在P點的場強為2000N/C，方向是水平向右；
（2）若將q移走后，P點的場強仍然為2000N/C，方向還是水平向右；
（3）若PQ之間的距離為10cm，Q的電量為7.1×10^-18C．

點評 本題關(guān)鍵是熟悉電場強度的定義公式E=$\frac{F}{q}$和點電荷的場強公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，知道電場強度與試探電荷無關(guān)．