一半径为R,电荷量为Q的均匀带点球体,设无穷远处电势为0,求1球体内外电场强度分布2球体内外电势分布

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-02
一半径为R,电荷量为Q的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。 试求: (1)球体内外电场强度的分

以球心为原点建立球坐标系.设场点据原点的距离为r;对于球外的场点,即r>R时,可直接使用高斯定理求解;ES=P/ε ,其中S=4πr^2 。整理得:E=P/4πεr^2;对于球内的点,即r。
假设带电体的电荷体密度为ρ,计算电场强度,取球内球外两个高斯面S1S2,使用高斯定律。计算电势用电场强度对路径做积分。

扩展资料:
电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出。
例:一个均匀带电球面,半径为R ,带电量为+q .设无穷远处为电势零点,求一个试验电荷 从A点移动到球面上任意一点,电场力所作的功是多少?(设A点与球心0点的距离为2R)
φ=1/4πε*q/r(r>R);φ=1/4πε*q/R(r≤R);W=(φ1-φ2)q=(1/4πε*q/2R-1/4πε*q/R)q=1/8πε*q²/R。
参考资料来源:百度百科-电场强度
参考资料来源:百度百科-电势

用高斯定理
分球内外两种情况
1、球内
E=Q/S=ρr/(3ε0)
2、球外
E=Q/S=ρR^3/(3ε0r^2)

解:以球心为原点建立球坐标系。设场点据原点的距离为r
1 对于球外的场点,即r>R时,可直接使用高斯定理求解。
ES=P/ε ,其中S=4πr^2
整理得:
E=P/4πεr^2
2 对于球内的点,即r<R时
带电球体的电荷体密度为
ρ=P/((4/3) πR^3)
运用高斯定理得:
ES=Q/ε,
其中
Q=ρ((4/3) πr^3)=Pr^3/R^3
S=4πr^2
整理得:
E=Pr/4πεR^3

  • 一半径为R的均匀带电球面,带电量为Q,若规定球面上电势值为零,则无线...
    答:一半径为R的均匀带电球面,带电量为Q,若规定球面上电势值为零,则无线远处电势为-Q/(4πε₀R)。解析:一半径为R的均匀带电球面,带有电荷Q。若规定该球面上电势值为零。则无限远处的电势U为规定无限远电势为零时球面电势负值,用定义算交换上下限即可。
  • 一半径为R,均匀带电Q的球体,试求:(1)球内,外各点的电场强度;(2)球内...
    答:ES=P/ε,其中S=4πr^2 整理得:E=P/4πεr^2,2对于球内的点,即r。在电场的同一点,电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的,跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关,因用这一比值来表示电场强度。均匀与非均匀:一对平行平板电极之间的...
  • 一个半径为R的球面均匀带电,球面所带的电荷量为Q,求空间任意一点的电势...
    答:半径为R的均匀带电球,其外部电场可视为位于球心的点电荷的电场,类比于静电平衡时,均匀带电的金属球,可知:球外部空间:E=kQ/r^2,φ=kQ/r(r≥R)球内部空间:E=0,φ=kQ/R
  • 一带电量为Q的均匀带电球壳,球的半径为R,求球内、外电势的分布?_百度...
    答:带电量为Q,半径为R。均匀带电球面内外场强及电势分布 内部 场强E=0 球外部等效成球心处一点电荷 E=KQ/r^2 r>R 电势相等,球外部等效成球心处一点电荷Φ=KQ/r,如果是均匀带电球体,结果与球壳相同。在球外可以将这个球壳等效为全部电荷集中在球心的点电荷处理,电势分布为k*4paiR^2σ/r...
  • 一半径为R的均匀带电球面,所带电量为q,则球面外距球心为r的点的场强...
    答:由高斯定理,以球心为中心做个半径小于r的球面作为高斯面,因为高斯面内的净电荷为零,所以球面内的场强处处为零。同理以球心为中心,做个半径大于r的球面作为高斯面,高斯面内的净电荷为q,球面外场强为e=q/4πεr^2,r>r即球面外的电场,等价于电荷量为q的一个点电荷位于球心产生的电场。
  • 一半径为R,电荷量为Q的均匀带点球体,设无穷远处电势为0,求球心相对球...
    答:V_surface = k * Q / R 其中,k 是静电常数(约为 8.99 * 10^9 N·m^2/C^2),Q 是电荷量,R 是球体半径。接下来,我们需要计算球心的电势。对于均匀带电球体,其内部场的电势分布是线性的。当我们从表面到球心时,电势会线性增加。为了计算球心的电势,我们需要找到内部场的电势增长...
  • 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是多...
    答:无论是球体内还是外,电场强度都是球对称的,取高斯面为半径为r的球面。设r<R,此时高斯面包围的电荷为:3q/4πR^3 * 4πr^3/3=qr^3/R^3E 4πr=qr^3/R^3*真空介电常数 即可得到球体内的场强E=qr^2/4πR^3 高斯定理,静电场的基本方程之一,它给出了电场强度在任意封闭曲面上的面积...
  • 真空中,半径为R的均匀带电球体带电荷量为q,试求电场能量.
    答:【答案】:真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r^2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} k:静电力常量k=9.0×10^9N·m^2/C^2
  • 一均匀带电球面半径为r,带有电量Q,求球面内外的场强分布
    答:带电量为Q,半径为R。均匀带电球面内外场强及电势分布 内部 场强E=0 球外部 等效成球心处一点电荷 E=KQ/r^2 r>R 电势相等 球外部 等效成球心处一点电荷Φ=KQ/r 如果是均匀带电球体,结果与球壳相同
  • 如图所示,为一个半径为R的均匀带电球体,总带电荷量为Q,取球体中心为O...
    答:A、B,E=k Q R 2 和E=k Q r 2 只能用来求点电荷的场强.由题,O到P点的距离为r(R>r≥0),P点在球体内,不能将球体看成点电荷,所以不能用这两个公式求场强.A、B不合理.故AB错误.C、从单位来看,此式右边单位是C/m,左边场强单位为N/C,1N/C=1C/...