如图所示,用金属丝AB弯成半径r="l"m的圆弧,但在A、B之间留出宽度为d="2"cm相对来说很小的间隙.将电量q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布金属丝上,求圆心O处的电场强度.

◎ 题目

如图所示,用金属丝AB弯成半径r="l" m的圆弧,但在A、B之间留出宽度为d="2" cm相对来说很小的间隙.将电量q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布金属丝上,求圆心O处的电场强度.

◎ 答案

C的方向向左,指向缺口。 

◎ 解析


中学物理只讲点电荷场强及匀强电场场强的计算方法,一个不规则带电体(如本题的缺口带电环)所产生的场强,没有现成公式可用,但可以这样想:将圆环的缺口补上,并且它的电荷密度与缺了口的环体原有电荷密度一样,这样就形成了一个电荷均匀分布的完整带电环,环上处于同一直径两端的微小部分可看成两个相对应的点电荷,它们产生的电场在圆心O处叠加后场强为零.根据对称性可知,带电圆环在圆心O处的总场强E=0.至于补上的带电小段,由题给条件可视作点电荷,它在圆心O处的场强E1是可求的.若题中待求场强为E2,则由便可求得E2.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,,则补上的金属小段带电量,它在O处的场强为
设待求的场强为,由可得, 负号表示方向相反,即的方向向左,指向缺口。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,用金属丝AB弯成半径r="l"m的圆弧,但在A、B之间留出宽度为d="2"cm相对来说很小的间隙.将电量q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布金属丝上,求圆心O处的电场强度.…”主要考查了你对  【电场强度的定义式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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