Question

1．如图所示AB两个点电荷Q_A=2×10^-8C，Q_B=-2×10^-8C相距d=3cm，在方向水平的匀强电场作用下，AB均保持静止状态，且悬线都沿竖直方向：
（1）求空中匀强电场的场强大小和方向；
（2）求A、B连线中点C的场强大小和方向（小球可视为质点，静电常数k=9×10⁹Nm²/C²）

Answer 1

分析 （1）对A球分析，根据平衡条件可知库仑力应和电场对A球的作用力相互平衡，根据平衡条件可求得场强大小和方向；
（2）分别对于AB在C点产生的场强大小和方向，从而求出合场强，再与匀强电场进行叠加即可求得合场强．

解答 解：（1）由题可A球受力平衡，水平方向合外力等于零，B对A的作用力向右，所以要加个水平向左的电场，且
K$\frac{{Q}_{A}{Q}_{B}}{{d}^{2}}$=Eq_A，
解得E=2.0×10⁵N/C
（2）AB两质点连线中点处的场强是两个点电荷与匀强电场的合场：
两个点电荷方向都右，E方向向左，所以：
E'=2$\frac{K{Q}_{B}}{\frac{{d}^{2}}{4}}$-E=2×$\frac{9×1{0}^{9}×2×1{0}^{-8}}{\frac{（0.03）^{2}}{4}}$-2.0×10⁵N/C=1.4×10⁶N/C，方向水平向右．
答：（1）空中匀强电场的场强大小2.0×10⁵N/C；方向为向左；
（2）A、B连线中点C的场强大小1.4×10⁶N/C，方向水平向右．

点评 本题考查电场的叠加以及库仑定律的应用，要注意明确库仑定律以及点电荷的场强的计算公式，在计算中要注意电场的方向，从而明确合场强的大小和方向．