Question

6．场源电荷Q=2×10^-4C，是正点电荷．检验电荷q=-2×10^-5C，是负点电荷，它们相距r=2m，且都在真空中，如图所示．求：
（1）q受的静电力．
（2）q所在的B点的场强E_B．
（3）若将q换为q′=4×10^-5C的正点电荷，再求q′受力及B点的场强．
（4）将检验电荷拿去后再求B点的场强．

Answer 1

分析 （1）根据库仑定律求出q所受的静电力．
（2）由电场强度的定义式求出B点的场强E_B；
（3）场强的大小与放入电场中电荷无关．由F=qE求电场力．
（4）场强是由电场本身决定的，与检验电荷无关．

解答 解：（1）根据库仑定律得，q所受的静电力为：
  F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$=9×10⁹×$\frac{2×1{0}^{-4}×2×1{0}^{-5}}{{2}^{2}}$N=9N，方向由B指向A．
（2）根据电场强度的定义式知，B点的场强 E_B=$\frac{F}{q}$=$\frac{9}{2×1{0}^{-5}}$N/C=4.5×10⁵ N/C，方向由A指向B
（3）将q换为q′=4×10^-5C的正点电荷，B点的场强不变，则q′所受的静电力大小 F′=q′E_B=4×10^-5×4.5×10⁵ N=18N，方向由A指向B．
（4）将受力电荷拿去后，B点的场强大小不变，仍然为4.5×10⁵N/C．
答：
（1）q受的静电力为9N，方向由B指向A．　
（2）q所在的B点的场强E_B为4.5×10⁵ N/C，方向由A指向B．
（3）若将q换为q′=4×10^-5C的正点电荷，q′受力为18 N，方向由A指向，B点的场强大小为4.5×10⁵ N/C，方向由A指向B．　
（4）将检验电荷拿去后，B点的场强为4.5×10⁵ N/C，方向由A指向B．

点评 解决本题的关键掌握库仑定律和电场强度的定义式，知道场强的大小由电场本身性质决定，与放入电场中的检验电荷无关．