Question

6．将带电量为q=3.2×10^-9C的检验电荷放入正电荷Q产生的电场中的P点时，它受到的电场力为F=6.4×10^-6N，如图所示，已知k=9.0×10⁹N•m²/C²．
（1）Q产生的电场在P点的场强多大？方向如何？
（2）若将q移走后，P点的场强又为多大？方向如何？
（3）若PQ之间的距离为10cm，求出Q的电量．

Answer 1

分析 电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义，由定义式E=$\frac{F}{q}$求解P点的电场强度，由公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解Q的电量．

解答 解：（1）P点的电场强度大小为：
$E=\frac{F}{q}=\frac{{6.4×1{0^{-6}}N}}{{3.2×1{0^{-9}}C}}=2000N/C$ 
水平向右
（2）电场强度与试探电荷无关，故将q移走后，P点的场强不变；
（3）根据公式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产生的电场在P点的场强为2000N/C，方向是水平向右；
（2）若将q移走后，P点的场强仍然为2000N/C，方向还是水平向右；
（3）若PQ之间的距离为10cm，Q的电量为7.1×10^-18C．

点评 本题关键是熟悉电场强度的定义公式E=$\frac{F}{q}$和点电荷的场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，知道电场强度与试探电荷无关．