Question

5．如圖所示，場源電荷置于O點(diǎn)，放置在P點(diǎn)的電荷量q=-1×10^-8C的電荷所受庫侖力大小為1×10^-5N，方向由P指向O，O、P間距離為30cm，靜電力常量k=9×10⁹Nm²/C²．則（　�。�

• A． 場源電荷形成的電場在P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為1×10³N/C，方向由P指向O
• B． 若將置于P點(diǎn)的電荷移走，P點(diǎn)的場強(qiáng)將變?yōu)?
• C． 置于O點(diǎn)的場源電荷帶正電，電荷量為1×10^-6C
• D． 場源電荷與P點(diǎn)形成的電場中，O、P連線的中垂線上到O、P兩點(diǎn)的距離均為30cm的點(diǎn)的場強(qiáng)大小為1×10³N/C，方向與中垂線垂直

Answer 1

分析 電場強(qiáng)度等于試探電荷所受的電場力與其電荷量的比值，方向與正電荷所受電場力方向相同，與負(fù)電荷所受電場力方向相反．電場強(qiáng)度是反映電場本身的性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)．電場中同一點(diǎn)電場強(qiáng)度不變．
根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$求解兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)，再根據(jù)矢量合力法則求解O點(diǎn)的場強(qiáng)．
運(yùn)用同樣的方法求解O′點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向．

解答 解：A、P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 E=$\frac{F}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-5}}{1×1{0}^{-8}}$N/C=1×10³N/C，依據(jù)負(fù)電荷的電場力方向與電場強(qiáng)度方向相反，則其方向向右，即由O指向P，故A錯(cuò)誤；
B、因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度是反映電場本身的性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)，所以若將電荷從P點(diǎn)移走，P點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向都不變，大小仍為1×10³N/C，方向向右，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，那么置于O點(diǎn)的場源電荷帶正電，電荷量為Q=$\frac{E{r}^{2}}{k}$=$\frac{1×1{0}^{3}×0．{3}^{2}}{9×1{0}^{9}}$=1×10^-8C，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，結(jié)合矢量合力法則，兩電荷在該處的電場強(qiáng)度大小相等，方向夾角為120°，那么場源電荷與P點(diǎn)形成的電場中，O、P連線的中垂線上到O、P兩點(diǎn)的距離均為30cm的點(diǎn)，的場強(qiáng)大小為E_合=1×10³N/C，方向與中垂線垂直，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評 本題對電場強(qiáng)度和電場力的理解能力．電場強(qiáng)度是反映電場本身的性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)．而電場力既與電場有關(guān)，也與電荷有關(guān)．常見電場的電場線分布及等勢面的分布要求我們能熟練掌握，同時(shí)注意等量同號電荷形成電場的對稱性．要知道空間任意一點(diǎn)的場強(qiáng)是各個(gè)電荷產(chǎn)生的電場的疊加．