体的表面,该导体充满z0的空间,
z0的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上zh处,则在xOy平面上会产生感应
电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静
电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上zh处的场强大小为(k为静电力常量)2
A.
k
4qh2
B.
k
4q9h2
C.
k
32q9h2
D.
k
40q9h2
【答案】D
四.图像斜率法
若题目中给出电势沿电场强度方向变化关系的图像。可根据E求解,若x趋于x
零,则即为图线的斜率,此斜率就表示该点场强的大小,电势降落的方向表示场强的方x
向。
五.微元法
在某些问题中,场源带电体的形状特殊,不能直接求解场源在空间某点所产生的总电场,
可将场源带电体分割,在高中阶段,这类问题中分割后的微元常有部分微元关于待求点对称,
就可以利用场的叠加及对称性解题。
例:半径为R,带有缺口的金属圆环均匀带正电,电量为Q,缺口对应的弧长为d,且d《R,
求金属圆环圆心处的场强。
o
第2页
R
f例:如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的称轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。
解析:设想将圆环看成由n个小段组成,当n相当大时,每一小段都可以看作点电荷,其所带电荷量Q′=Q/n,由点电荷场强公式可求得每一小段带电体在P处产生的场强为
由对称性知,各小段带电环在P处的场强E,垂直于轴的分量Ey相互抵消,而其轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强EP
六.静电平衡法
这种方法常用于计算感应电荷产生的电场强度,根据静电平衡时导体内部场强处处为零
的特点,外部场强与感应电荷产生的场强(附加电场)的合场强为零,可知E感E外,这
样就可以把复杂问题变简单了。
例:长为L的金属棒原来不带电,现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在
一条线上,则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小
,方向
。
七.极值法
qO
例:2019安徽理综,20如图所示,半径为R的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,
R
L
其轴线上任意一点P坐标为x的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:E=
2πkσ1-(R2+xx2)12,方向沿x轴.现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板,
从其中间挖去一半径为r的圆板,如图6-9所示.则圆孔轴线上任意一点Q坐标为x的电
场强度为.
图6-8
图6-9
A.2πkσ0
x
1
(r2+x2)2
B.2πr