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如圖,在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B,電荷量分別為-Q和+2Q,它們相距L,如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(2r<L)的空心金屬球,且球心位于O點(diǎn),則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為
12kQ
L2
12kQ
L2
,方向?yàn)?!--BA-->
水平向右
水平向右
.( 填水平向左或水平向右)
分析:球殼是一個(gè)等勢(shì)體,球內(nèi)部電勢(shì)為0.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0. 即球內(nèi)感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)和A,B兩電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反.
解答:解:根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)公式得:
A在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:EA=k
Q
(
L
2
)
2
=
4kQ
L2
,方向水平向左;
B點(diǎn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為:EA=k
2Q
(
L
2
)
2
=
8kQ
L2
,方向水向左,
所以AB在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)之和為:E=EA+EB=
4kQ
L2
+
8kQ
L2
=
12kQ
L2

球殼是一個(gè)等勢(shì)體,球內(nèi)部電勢(shì)為0.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0. 即球內(nèi)感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)和A,B兩電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反.
所以球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為
12kQ
L2
,方向水平向右.
故答案為:
12kQ
L2
;水平向右.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了點(diǎn)電荷產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的場(chǎng)強(qiáng)公式及靜電平衡的概念,難度適中.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖,在真空中有兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷q1和q2,MN為它們連線的中垂線,M為無(wú)窮遠(yuǎn),N為連線中點(diǎn),現(xiàn)將一負(fù)點(diǎn)電荷q3由N點(diǎn)沿NM移動(dòng)到M點(diǎn)的過(guò)程中( 。

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A.q3的電勢(shì)能逐漸增大。B.q3受到的電場(chǎng)力逐漸減小。
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如圖,在真空中有兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷q1和q2,MN為它們連線的中垂線,M為無(wú)窮遠(yuǎn),N為連線中點(diǎn),現(xiàn)將一負(fù)點(diǎn)電荷q3由N點(diǎn)沿NM移動(dòng)到M點(diǎn)的過(guò)程中

A.q3的電勢(shì)能逐漸增大。     B.q3受到的電場(chǎng)力逐漸減小。

C. 從N到M電勢(shì)逐漸降低。  D.電場(chǎng)力對(duì)q3不做功。

 

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如圖,在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B,電量分別為-Q和+2Q,它們相距L,如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(2r<L)的空心金屬球,且球心位于O點(diǎn),則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小________    方向_________.

 

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