Question

8．在真空中O点放一个电荷Q=+1.0×10^-9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30cm，M点放一个点电荷q=-1.0×10^-10C，如图所示．
（1）求q在M点受到的作用力．
（2）求M点的场强．
（3）拿走q后M点的场强是多大？
（4）M，N两点的场强哪点大？

Answer 1

分析 （1）根据库仑定律求出q在M点受到的作用力．
（2）根据点电荷的场强公式求出M点的场强．
（3）拿走q后M点的场强不变．
（4）根据点电荷的场强公式，结合距离场源电荷的距离比较电场强度的大小．

解答 解：（1）q在M点受到的作用力F=$k\frac{Qq}{{r}^{2}}=9.0×1{0}^{9}×\frac{1×1{0}^{-9}×1×1{0}^{-10}}{0．{3}^{2}}$N=1×10^-8N．
（2）根据点电荷的场强公式知，M点的场强$E=k\frac{Q}{{r}^{2}}=9.0×1{0}^{9}×\frac{1×1{0}^{-9}}{0．{3}^{2}}$N/C=100N/C．
（3）电场强度的大小与放入电场中的检验电荷无关，拿走q后M点的场强不变，仍然为100N/C．
（4）根据E=$k\frac{Q}{{r}^{2}}$知，离场源电荷越远，电场强度越弱，可知M点的场强大．
答：（1）q在M点受到的作用力为1×10^-8N．
（2）M点的场强为100N/C．
（3）拿走q后M点的场强是100N/C．
（4）M点的场强大．

点评 解决本题的关键掌握库仑定律、点电荷的场强公式，知道电场强度的大小与放入电场中的电荷无关，由电场本身的性质决定．