Question

16．在点电荷Q右方距离10cm处的A点处放q=5×10^-9C时，受到的电场力为F=10^-3N，方向向左，求：
（1）该点的电场强度及Q的电荷量；
（2）若换放q=-5×10^-9C时，F和E又如何？
（3）若拿去q，则E、F又如何？
（4）原来q电荷在Q处产生的电场强度多大？

Answer 1

分析 （1）根据电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$，即可求解电场强度的大小，再由点电荷场强公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解Q．
（2）电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．电场力根据公式F=qE研究．
（3）当检验电荷移走时，电场强度仍不变．
（4）由公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解q电荷在Q处产生的电场强度．

解答 解：（1）该点的电场强度 E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1{0}^{-3}}{5×1{0}^{-9}}$=2×10⁵N/C  方向向左  
由E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$得 Q=$\frac{E{r}^{2}}{k}$=$\frac{2×1{0}^{5}×0．{1}^{2}}{9×1{0}^{9}}$C=$\frac{2}{9}$×10^-6C
（2）若换放q=-5×10^-9C时，场强不变，E=2×10⁵N/C，方向向左
而F=qE=5×10^-9C×2×10⁵N=10^-3N，方向向右
（3）若拿去q，E=2×10⁵N/C 方向向左在，而 F=0
（4）原来q电荷在Q处产生的电场强度 E′=k$\frac{q}{{r}^{2}}$=4.5×10³N/C  方向向左．
答：（1）该点的电场强度为2×10⁵N/C，方向向左，Q的电荷量为$\frac{2}{9}$×10^-6C．
（2）若换放q=-5×10^-9C时F为10^-3N，方向向右．场强E为2×10⁵N/C，方向向左．
（3）若拿去q，E仍为2×10⁵N/C，方向向左．F为0．
（4）原来q电荷在Q处产生的电场强度为4.5×10³N/C，方向向左．

点评 考查电场强度的定义式的理解，掌握点电荷的电场强度的公式的应用，要注意电场强度的存在与有关检验电荷无关．