Question

12．兩個(gè)點(diǎn)電荷電量分別為Q₁=2×10^-4庫(kù)，Q₂=-4×10^-4庫(kù)，相距20厘米．現(xiàn)有一電荷q=5×10^-10庫(kù)，放在Q₁和Q₂連線(xiàn)的中點(diǎn)上，q所受到的電場(chǎng)力的大小是0.27N，方向是指向點(diǎn)電荷Q₂．

Answer 1

分析 根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$，結(jié)合矢量合成法則，求出中點(diǎn)處的合電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)F=qE求出電場(chǎng)力的大小和方向．

解答 解：點(diǎn)電荷Q₁在Q₁和Q₂連線(xiàn)的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：E₁=$\frac{9×1{0}^{9}×2×1{0}^{-4}}{0．{1}^{2}}$=1.8×10⁸N/C，方向背離點(diǎn)電荷Q₂；
同理，點(diǎn)電荷Q₂在Q₁和Q₂連線(xiàn)的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：E₂=$\frac{9×1{0}^{9}×4×1{0}^{-4}}{0．{1}^{2}}$=3.6×10⁸N/C，方向指向點(diǎn)電荷Q₂；
那么兩點(diǎn)電荷在中點(diǎn)處的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：E=E₁+E₂=1.8×10⁸N/C+3.6×10⁸N/C=5.4×10⁸N/C，方向指向點(diǎn)電荷Q₂；
根據(jù)F=qE，則q所受到的電場(chǎng)力的大小：F=5×10^-10×5.4×10⁸N=0.27N，
而電荷q帶正電，因此其電場(chǎng)力方向也是指向點(diǎn)電荷Q₂；
故答案為：0.27N，指向點(diǎn)電荷Q₂．

點(diǎn)評(píng) 考查點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式的內(nèi)容，掌握矢量合成法則的應(yīng)用，理解公式F=qE的運(yùn)用，注意求合電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，各自電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是關(guān)鍵．