如图所示,半径为R的绝缘圆环上带有均匀分布的正电荷,单位长度的带电量为Q,现在环的顶部切去宽为d的一小段(d远小于2πR

如图所示,半径为R的绝缘圆环上带有均匀分布的正电荷,单位长度的带电量为Q,现在环的顶部切去宽为d的一小段(d远小于2πR),求剩余部分的电荷在环心处所产生的场强.
huangsefenbao 1年前 已收到1个回答 举报

天天的星 幼苗

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解题思路:若是一完整的绝缘圆环,则圆心0点的电场强度为零,则切去一小d后在圆心O点的场强与d段产生的场强大小相等,方向相反,
根据E=
kQ
r2
进行求解.

顶部切去宽为d的一小段,由于d远小于2πR,相对于O点,一小段可看成点电荷,
一小段的电荷量Q′=dQ,
则一小段在O点产生的电场强度大小为:E=
kdQ
R2,方向指向竖直向下.
由于完整的圆环在O处的合场强为0,则剩余部分在O点产生的场强与一小段产生的场强大小相等、方向相反,
所以剩余部分在O点产生的场强大小为:E′=E=
kdQ
R2,方向竖直向上.
答:剩余部分在O点产生的场强大小为
kdQ
R2,方向竖直向上.

点评:
本题考点: 元电荷、点电荷;电场强度.

考点点评: 解决本题的关键掌握点电荷的场强公式,以及补偿法的原理:知道d段与剩余部分在O点产生的场强大小相等,方向相反.

1年前

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