8.(多选)AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷 ( )
A.应放在A点,Q=2q
B.应放在B点,Q=-2q
C.应放在C点,Q=-q
D.应放在D点,Q=q
解析:
先将+q、-q在O点产生的电场强度合成,因为+q、-q与O点构成等边三角形,可求出合电场强度E0方向水平向右,大小E0=E1=E2,如图所示。欲使圆心O处的电场强度为零,所放置的点电荷Q在O点产生的电场强度方向必须水平向左,且大小也为E0。若在A点和B点放置点电荷Q,则它产生的电场强度只能沿竖直方向,达不到目的。若在C点放置点电荷Q,则必为负电荷且Q=-q,选项C对。若在D点放置点电荷Q,则必为正电荷,且Q=q,选项D对。
答案:CD
9.
如图所示,A为带正电荷Q的金属板,沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的静电力作用而偏转θ角后静止。设小球是用绝缘丝线悬挂于O点,求小球所在处的电场强度。
解析:
对小球的受力分析如图所示,由平衡条件得F电=mgtan θ
由电场强度的定义式得小球所在处的电场强度E=F_"电" /q=mgtanθ/q
由于小球带正电,且其所受静电力方向水平向右,所以小球所在处的电场强度方向水平向右。
答案:mgtanθ/q,方向水平向右
10.电荷量q=1×10-4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场,电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2,求: