半径为R的均匀带电球面,带有电荷q,沿某一半径方向上有一均匀带电细线

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-02
半径为r的均匀带电球面1,带电量为q;其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带电量为Q。问两球面

原因:
因为U1=Kq/R1+KQ/R2,
外球面电势 U2=kq/R2+kQ/R2=k(q+Q)/R2 2>,
U1-U2=kq(1/R1-1/R2)。
两个带电球面之间任意取一个同心高斯球面,它包围的电荷只有q,这样由高斯定理即可知,那两个带电球面之间的电场只由q决定,而与Q无关,所以,两球面的电势差与Q无关。

高斯定理
高斯定律表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。
因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。

A、根据点电荷电场强度公式E=kQr2,且电荷只分布球的表面,对于图甲,虽表面积相同,但由于间距的不同,则上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为El>E2;因电荷Q在球心O处产生物的场强大小E0=kQ2R2,则E1>12E0=kQ4R2,故A正确.B、由A分析知,E2<12E0,故B错误.C、对于图乙,半球面分为表面积相等的左、右两部分,是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等,则根据电场的叠加可知:左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等,即E3=E4 .由于方向不共线,由合成法则可知,E3>12E0,故C正确.D、由AC分析知,D错误.故选:AC

首先,根据题目条件不妨认为带电球面是一带电荷q的导体球,假设球体外为真空。

细线在该电场中的电势能,等于从势能零点将细线移动至电场中相应位置所需的功。

根据高斯定理,真空中的静电场内,任何闭合曲面的电场强度通量等于这个闭合曲面内电荷量的代数除以真空介电常数,于是求得电场中各点场强(不考虑电荷的相互作用对电场的影响)。

场强乘以带电细线的电荷量,即为电场对带电细线的力,力再对位移进行积分,即可求得移动细线需要的功,也就是势能。

或者,利用点电荷在空间内产生的电势,乘以电荷量的微分,再对距离积分,即可求得势能(这种办法最好说明一下题目条件中带电球面等同于点电荷)。

如果你是高中党,推荐用后一种方法,另外记得把(1/4π*真空介电常数)改成k。

具体如图,如假设有误,欢迎追问。

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看看对吗



对x积分结果是电势差,需要除个l再乘细线电荷量

lamda丢了

  • 一个半径为R的均匀带电球面,电荷为q,求球外、球面及球内各店的电势
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  • 有一均匀带电球体,半径为R带电量q.求球体内外的场强大小和方向 求答案...
    答:解题过程如下图:
  • 一个半径为R,电荷量为Q的带电球体,(1)若球内电荷分布均匀,求电场强度和...
    答:取半径为r的球面(r<R)为高斯面,由高斯定理E*4πr^2=Q*r^3/R^3/ε0 所以E=Qr/4πε0R^3 当r》R 就是点电荷的电场强度 E=Q/4πε0r^2 电势=Edr从r到无穷远的积分,球外为一个积分就是φ=Q/4...
  • 一均匀带电球面半径为R,带有电量Q,求均匀带电球面的电场中电势的...
    答:可以用高斯定理求出场强分布为:E = 0,(r < R)E = Q / (4π ε0 r^2) ,(r > R)然后根据 Ur = ∫ (r, ∞) E dr 计算出电势分布为:球面内 U = Q / (4π ε0 R) ,(r < R)球面外 ...
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  • 半径为r电量为q均匀带电球面内某一点电势为___ 哪位帮忙做一下要详细...
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    答:由高斯定理 ,在球面内作一球面,电场强度对称,内部电荷为0,所以E为0.在球外同样作一球面,电场强度对称,内部电荷为Q,得到结果.
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