例3如图所示,有一定厚度的金属球壳A,在其球心O处放有一个带有电量为+q的点电荷.P为球外的一点,它到球心O的距离为L,球壳的半径为R. 网络上的解释是:P点的场强应是电荷+q和感应出的
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/28 18:51:44
例3如图所示,有一定厚度的金属球壳A,在其球心O处放有一个带有电量为+q的点电荷.P为球外的一点,它到球心O的距离为L,球壳的半径为R. 网络上的解释是:P点的场强应是电荷+q和感应出的
例3如图所示,有一定厚度的金属球壳A,在其球心O处放有一个带有电量为+q的点电荷.P为球外的一点,它到球心O的距离为L,球壳的半径为R.
网络上的解释是:P点的场强应是电荷+q和感应出的正负电荷产生的场强的矢量和.
由于感应电荷的正、负电量相同,分布又均匀,离P点的距离有远有近,在P点产生的场强叠加的结果为零.
这样,只剩下+q在P点产生的场强,方向沿O、P连线向外.
我的问题是:为什么感应电荷在P点产生的场强叠加的结果为零?
求解释(包括相应的原理,
例3如图所示,有一定厚度的金属球壳A,在其球心O处放有一个带有电量为+q的点电荷.P为球外的一点,它到球心O的距离为L,球壳的半径为R. 网络上的解释是:P点的场强应是电荷+q和感应出的
如果一个球面上的电荷均匀分布
那么在球面外一点的场强等于球面上的所有电荷塌缩到球心的点上形成一个点电荷的场强
由于对称性,球壳内外的电荷都是均匀分布的,而且由于电荷守恒,是总量相同的
所以感应电荷在P点的场强抵消了
先说感应电荷。+q会在球壳内表面感应出-q‘的电荷,因为+q在球心处,所以可知感应电荷-q’在球壳内表面均匀分布。那么,球壳外表面就会相应地感应出+q’的电荷,也同样均匀分布。
下面说明均匀分布在球壳上的Q的电荷在球壳外某一点处激发的场强的计算:
积分,取球壳上一很小块ds,可视为点电荷,然后做小量变换,将ds变为立体角,然后积分。
结论是,均匀分布在球壳上的Q的电荷在球壳...
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先说感应电荷。+q会在球壳内表面感应出-q‘的电荷,因为+q在球心处,所以可知感应电荷-q’在球壳内表面均匀分布。那么,球壳外表面就会相应地感应出+q’的电荷,也同样均匀分布。
下面说明均匀分布在球壳上的Q的电荷在球壳外某一点处激发的场强的计算:
积分,取球壳上一很小块ds,可视为点电荷,然后做小量变换,将ds变为立体角,然后积分。
结论是,均匀分布在球壳上的Q的电荷在球壳外某一点处激发的场强,等于球心处电荷量为Q的点电荷在该点处激发的场强(包括大小和方向)。
所以,球壳外表面的+q’电荷和球壳内表面的-q‘电荷均可等效为球心处+q’和-q‘的点电荷,然后就抵消掉了。
这是对你的问题的解答,积分过程就不写了,结论直接可用。
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