关于电场方程的3个问题
1. 一个半径为 10 cm 的导电球带有 500 μC 的电荷。A、B、C 三点与球心连成一条直线,分别距球心 12 cm、10 cm 和 8 cm。计算 A、B、C 三点的电场强度!
已知的:
导电球的半径 (R) = 10 厘米 = 0.1 米
电荷量 (q) = 500 μC = 500 × 10⁻⁶ C
r A = 12 cm = 0,12 m
rB = 10 厘米 = 0,1米
r C = 8 厘米 = 0,08 米
库仑常数 (k) = 9 × 10⁹
求: A点(E<sub> A</sub>)、B点(E<sub> B </sub>)和C点(E<sub> C </sub> )的电场强度。
解决方案:
a) A 点的电场强度
E A = kq / r A 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,12) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,0144 = 312500 x 10 3 = 3,125 x 10 8 N/C
b) B 点的电场强度
E B = kq / r B 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,1) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,01 = 450.000 x 10 3 = 4,5 x 10 8 N/C
c) C 点的电场强度
当处于球内时,EC = 0。
2. 如果将 4 nC 的检验电荷放置在某一点,该电荷受到 5 × 10 – 4 N 的力。该点的电场强度 E 的大小是多少?
已知:
测试电荷量 (q) = 4 nC = 4 × 10⁻⁹库仑
电力 (F) = 5 × 10⁻⁴ N
求:电场强度(E)的大小
解决方案:
E = F / q = (5 × 10⁻⁴ ) / (4 × 10⁻⁹ ) = 1,25 × 10⁵ N /C
3. 如图所示,两个电荷 qB = 12 μC 和 qC = 9 μC 分别位于直角三角形的两个顶点。求 A 点处的电场强度!
已知:
B点的电荷量 (qB) = 12 μC = 12 × 10⁻⁶ C
C点的电荷量 (qC) = 9 μC = 9 × 10⁻⁶ C
库仑常数 (k) = 9 × 10⁹
r AC = 4 cm = 0,04 m
rAB = 3 cm = 0,03 m
通缉: A点的电场强度
解决方案:
E AC = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,04) 2 = 81 x 10 3 / 0,0016 = 5,0 x 10 7 N/C
E AB = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,03) 2 = 81 x 10 3 / 0,0009 = 9,0 x 10 7 N/C