Question

9．在真空中的0點(diǎn)放一點(diǎn)電荷Q=l.0×10 ^-9C，直線MN過O點(diǎn)，OM=30cm，M點(diǎn)放有一點(diǎn)電荷q=-2.0×10 ^-9C，如圖所示．求：
（1）電荷Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小
（2）若M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高20V，則電荷q以M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電勢能變化了多少？

Answer 1

分析 （1）知道點(diǎn)電荷的電荷量，知道距離點(diǎn)電荷的距離，由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可以直接求得結(jié)果．
（2）根據(jù)電場力做功的公式可以直接求得電場力做的功的大小，從而可以知道電勢能的變化．

解答 解：（1）由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式有：E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$，
r=OM=30cm=0.30m
代入數(shù)據(jù)可得電荷Q在M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為：E=$9×1{0}^{9}×\frac{1.0×1{0}^{-9}}{0.3{0}^{2}}$=100N/C．
（2）電荷q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做的功為：W_MN=qU_MN=q（φ_M-φ_N）=-2.0×10^-9×20=-4×10^-8J，
所以電勢能增加了4×10^-8J．
答：（1）電荷Q在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小是100N/C；
（2）若M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高20V，則電荷q以M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電勢能增加了4×10^-8J．

點(diǎn)評(píng) 本題是對點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式和電場力做的功與電勢能的轉(zhuǎn)化之間關(guān)系的考查，掌握住基本內(nèi)容就可以解決這道題．