量未知的点电荷,除此之外无其他电荷,已知b点处的场强为零,则c点处场强的大小为(已知k为静电力常量)( )
图10
A.0 B.k C.k D.k
答案 B
解析 据题可知,b点处的场强为零,说明a处和d处的两个点电荷在b处产生的场强大小相等,方向相反,则有:
k=k,得 Q′=4Q,电性与Q相同.
则Q在c处产生的场强大小 E1=k=k,方向向右;Q′在c处产生的场强大小 E2=k=k,方向向左;
故c点处场强的大小为 E=E2-E1=k.
4.(电场与力学规律的综合应用)如图11所示,光滑固定绝缘斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,(sin 37°=0.6,
cos 37°=0.8,g=10 m/s2)求:
图11
(1)原来的电场强度大小;
(2)小物块运动的加速度;
(3)小物块2 s末的速度大小和2 s内的位移大小.
答案 (1) (2)3 m/s2,方向沿斜面向下 (3)6 m/s 6 m
解析 (1)对小物块受力分析如图所示,小物块静止于斜面上,则mgsin 37°=qEcos 37°,E==.
(2)当场强变为原来的时,小物块受到的合外力F合=mgsin 37°-qEcos 37