Question

4．中國的FY-3A衛(wèi)星上可觀測到高能質(zhì)子和高能電子．如圖所示，分別在A、B兩點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q₁=+2×10^-14C和Q₂=-2×10^-14C．在AB的垂直平分線上有一點(diǎn)C且AB=AC=BC=6×10^-2m．如果有一高能電子在C點(diǎn)處，它所受的庫侖力的大小和方向如何？

Answer 1

分析 電子在C點(diǎn)受到兩個電荷的庫侖力，根據(jù)平行四邊形定則作圖分析，求解合力的大小和方向即可．

解答 解：電子在C點(diǎn)同時受A、B處點(diǎn)電荷的作用力F_A、F_B，如圖所示：

由庫侖定律F=$\frac{{{q_1}{q_2}}}{r^2}$得：
F_A=F_B=k$\frac{{{Q_1}e}}{r^2}$
=9.0×10⁹×$\frac{{2×1{0^{-14}}×1.6×1{0^{-19}}}}{{{{（6×1{0^{-2}}）}^2}}}$N
=8.0×10^-21N
由平行四邊形定則，在C點(diǎn)的電子受到的庫侖力F=F_A=F_B=8.0×10^-21N，方向平行于AB向左．
答：如果有一高能電子在C點(diǎn)處，它所受的庫侖力的大小為8.0×10^-21N，方向平行于AB向左．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是根據(jù)庫侖定律求解兩個電荷單獨(dú)存在時對電子的作用力的大小和方向，然后進(jìn)行矢量合成，不難．