Question

15．如圖所示，一個半徑為R的帶電圓環，帶電荷量為Q，帶電圓環的中心為O，在通過O點與圓面垂直的直線上有一點A，距離O點為L，A點有一帶電荷量為q的點電荷，求該點電荷受到的電場力．

Answer 1

分析 根據點電荷的場強公式和電場的疊加，由對稱性知Q電荷在A點場強在垂直于OA方向上的分量相互抵消，結合數學公式求解．

解答 解：由對稱性知Q電荷在A點場強在垂直于OA方向上的分量相互抵消，
在OA方向上的合場強E=$\frac{kQ}{{R}^{2}+{L}^{2}}$cosθ=$\frac{kQ}{{R}^{2}+{L}^{2}}$×$\frac{L}{\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$
那么庫侖力大小F=qE=$\frac{kQL}{{（R}^{2}+{L}^{2}）\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$，方向沿OA向右．
答：+q的點電荷受到的庫侖力的大小$\frac{kQL}{{（R}^{2}+{L}^{2}）\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$，方向沿OA向右．

點評 掌握電場強度的幾種表達公式，利用矢量疊加的方法判斷場強的方向．