Question

在真空中的O點(diǎn)放置一個(gè)Q=+1.0×10^-9C的點(diǎn)電荷，直線MN通過O點(diǎn)，OM的距離r=10cm，在M點(diǎn)放置另一個(gè)q=-1.0×10^-12C的點(diǎn)電荷，如圖所示．求：
（1）q在M點(diǎn)受到的靜電力是多大？
（2）M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；
（3）若把q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)的過程中，克服電場(chǎng)力做功W=5.0×10^-12J，則MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是多大？

Answer 1

分析：（1）直接根據(jù)庫侖定律公式進(jìn)行計(jì)算即可；
（2）利用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=

F

q

，即可求出在M所在處的場(chǎng)強(qiáng)的大小；
（3）利用電勢(shì)差的定義式U=

W

q

求解MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差．

解答：解：（1）根據(jù)庫侖定律得：
q在M點(diǎn)受到的靜電力是 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）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式得：
  M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：E=

F

q

=

9×10-10

1×10-12

N/C=9000N/C，方向：由M指向N（或向右）．
（3）據(jù)電勢(shì)差的定義式得：MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 U_MN=

WMN

q

=

-5×10-12

-1×10-12

V=5V
答：
（1）q在M點(diǎn)受到的靜電力大小是9×10^-10N，方向：由M指向0（或向左）．
（2）M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是9000N/C，方向：由M指向N（或向右）．
（3）若把q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)的過程中，克服電場(chǎng)力做功W=5.0×10^-12J，則MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是5V．

點(diǎn)評(píng)：本題直接考查了庫侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差定義式，對(duì)于這些公式一定要明確其適用條件和公式中各個(gè)物理量的含義并明確電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定．