问题 问答题

在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心、r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d是相互垂直的两条直线(其中一条沿竖直方向)和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在a点恰好平衡(如图所示).求:

(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?

(2)试探电荷+q放在b点时,受力Fb的大小、方向如何?

答案

(1)由题意可知试探电荷受到点电荷的电场力为:

F1=k

Qq
r2
,方向向上

试探电荷受到匀强电场的力为:

F2=qE,且F1=F2,方向相反.

故,E=

F
q
=k
Q
r2
,场强方向沿ab方向.

(2)试探电荷放在b点

Eb=k

Q
r2
+E=2k
Q
r2

Fb=2k

Qq
r2
,方向沿ab方向.

答:(1)匀强电场场强E的大小为k

Q
r2
、方向沿ab方向.

(2)试探电荷+q放在b点时,受力Fb的大小为k

Qq
r2
、方向沿ab方向.

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