Question

在真空中的O点放置一个Q=+1.0×10^-9C的点电荷，直线MN通过O点，OM的距离r=10cm，在M点放置另一个q=-1.0×10^-12C的点电荷，如图所示．求：
（1）q在M点受到的静电力是多大？
（2）M点的场强；
（3）若把q从M点移到N点的过程中，克服电场力做功W=5.0×10^-12J，则MN两点间的电势差是多大？

Answer 1

分析：（1）直接根据库仑定律公式进行计算即可；
（2）利用电场强度的定义式E=

F

q

，即可求出在M所在处的场强的大小；
（3）利用电势差的定义式U=

W

q

求解MN两点的电势差．

解答：解：（1）根据库仑定律得：
q在M点受到的静电力是 F=k

Qq

r2

=9×10⁹×

1×10-9×1×10-12

0．12

N=9×10^-10N
方向：由M指向0（或向左）
（2）根据电场强度定义式得：
  M点的场强：E=

F

q

=

9×10-10

1×10-12

N/C=9000N/C，方向：由M指向N（或向右）．
（3）据电势差的定义式得：MN两点间的电势差为 U_MN=

WMN

q

=

-5×10-12

-1×10-12

V=5V
答：
（1）q在M点受到的静电力大小是9×10^-10N，方向：由M指向0（或向左）．
（2）M点的场强大小是9000N/C，方向：由M指向N（或向右）．
（3）若把q从M点移到N点的过程中，克服电场力做功W=5.0×10^-12J，则MN两点间的电势差是5V．

点评：本题直接考查了库仑定律、电场强度和电势差定义式，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义并明确电势差和场强由电场本身决定．