(2014?武汉模拟)已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-21
如何理解"均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同"?

估计你是大学生了,如果是高中生就暂且记住就可以了。
因为做一个高斯面,高斯面的电场通量就是包围的电荷,而球体和球心的电荷相等,并且球心的电荷和球体的电荷产生的电场都是球对称的,实际上得出的电场强度一样。
也可以这样理解,相等数量的电荷发出的电场线条数是一样的。

你的问题涉及的是电学里最基本的概念的东西,我觉得有必要好好回答一下~~
首先你的命题是有问题的,对于均匀带点的球壳和球他们对球外的电场的确与在电荷聚在球心处的一样,但是球内,球壳对内场强为0,而半径为R,电荷体密度为p 的球在距球心为r(r<=R)处的场强为E=4/3kpirp ,你要概念清晰~~命题错了的话是不可能证明为对的的
其实你说不用高斯定理,积分什么的,是有一些方法解决一部分问题的,但是基本的思想是一致的,什么空间角啊~~微元什么的
先给你看一个这个命题的证明:均匀带点球壳内,场强为0
如图(看不清可下载放大),可以证明由p张成的小圆锥角对应的两块面元对点p的和场强为0,原面可这样分成无数对原面,即有整个球壳对内任一点场强为0~~~~
E与R成平方反比的在球壳内场强为0的结论可用作实验证明E是与R的平方反比的~~呵呵,很有用的,而且,空间角这东西又能证明高斯定律~~~~
希望对你有用,有疑问再交流

由题意知,半径为R的均匀带电体在A点产生场强为:
E
kQ
(2R)2
=
kQ
4R2

同理割出的小球半径为
R
2
,因为电荷平均分布,其带电荷量Q′=
4
3
π(
R
2
)3
4
3
πR3
Q=
Q
8

则其在A点产生的场强:
E
kQ′
(
1
2
R+R)2
k?
Q
8
9
4
R2
kQ
18R2

所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强ExE?E
kQ
4R2
?
kQ
18R2
7kQ
36R2

所以:ACD错误,B正确.
故选:B

(2014?武汉模拟)已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球...
答:由题意知,半径为R的均匀带电体在A点产生场强为:E整=kQ(2R)2=kQ4R2同理割出的小球半径为R2,因为电荷平均分布,其带电荷量Q′=43π(R2)343πR3Q=Q8则其在A点产生的场强:E割=kQ′(12R+R)2=k?Q894R2=kQ18R2所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强Ex=E整?E割=kQ4R2?kQ18R2...

(2014?武汉模拟)科学家在研究原子核式结构时,为提高轰击粒子的利用率需...
答:(1)粒子射入圆筒后受洛伦兹力作用而偏转,设第一次与B点碰撞,碰后速度方向又指向O点,假设粒子与筒壁碰撞n-1次,运动轨迹是n段相等的圆弧,再从A孔射出,设第一段圆弧的圆心为O′,半径为r(如图),则:θ=2π2n=πn由几何关系有:r=Rtanθ又由r=mvqB,联立解得:v=qBRtanπnm(n...

已知:一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零,在壳...
答:P点的位置也不变,而令R变小,由于P点的电场强度不变,所以电荷从该点移到电势为零处,电场力做功不变,因而P点的电势不变.故D错误;故选:AC.

(2014?武汉模拟)如图所示,OP曲线的方程为:y=1-0.46.25?x(x、y单位均...
答:x)e转半圈后打在MQ点上的C点,yc=2r+y=0.46.25?x+y=1m所以所有的粒子均打在P点且水平进入Ⅲ区速度最小的从P点出发,直接打在P点正上方的荧光屏上,速度最大的是5×104m/s,水平向左做匀速运动,竖直向上做匀加速直线运动,a2=eE2m=105m/s2t2=2ha2=2.5×10-4s所以最偏左的y=vmt...

(2014?江西模拟)如图所示,O点为均匀带正电的导体棒AB的中点,P点为AO的...
答:解:A、B取OB的中点Q点,将导体棒分成四等分,AP段和PO段在a点产生的场强与PO段和OQ段在b点产生的场强相同,OQ段在a点产生的场强与QB段在b点产生的场强相同,那么比较两点场强,直接比较QB段在a点的场强和OQ段在b点产生的场强即可,显然b点场强要大,故A错误,B正确;C、D导体棒在两点产生的...

(2014?武汉模拟)如图甲所示,质量为m的物块放在升降机的底板上,随升降机...
答:A、由v2=2as可知,a=v22s,则F合=mv22s,即|F-mg|=mv22s.知图线的纵轴截距表示重力,得m=ag.或根据速度为零时,物体保持静止,此时压力大小等于重力;故说明物体的重力为a,则由G=mg可知,m=ag.故A正确.B、由图可知,c点时牵引力为零,则物体只受重力,此时加速度为g;则b点的加...

(2014?顺义区模拟)图示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中...
答:则由电场强度相互叠加可知,P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零,设无穷远处的电势为零,因沿着电场线的方向,电势降低,则P点的电势大于零,故A错误,B正确;C、D、从O点到P点,电场强度E可能一直逐渐增大,也可能先增大后减小,而电势却是一直减小,故CD错误;故选:B.

(2014?武汉模拟)如图所示,在0≤x≤b、0≤y≤a的长方形区域中有一磁...
答:A、B、最先从磁场上边界中飞出的粒子在磁场中的偏转角最小,对应的圆弧最短,可以判断出是沿y轴方向入射的粒子;其运动的轨迹如图甲,则由题意偏转角:θ=tT×360°=112×360°=30°由几何关系得:R=asin30°=2a带电粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,得:qvB=mv2R 所以:v=2q...

(2014?武汉模拟)如图所示,质量为M、半径为R的质量分布均匀的圆环静止...
答:通过的总位移为x.系统的动能全部转化为摩擦生热:fx=12mv02,第一次碰撞后经时间t,小球恰好未从小孔中穿出,即二者共速,均为v1,由运动学规律:v1+v22t-v1t=2R,对圆环,由动量定理:-ft=Mv1-Mv2,解得,圆环通过的总位移:x=2mMR;答:圆环通过的总位移为2mMR.

半径为R的无限长均匀带电圆柱体,电荷线密度为+λ.求圆柱体内外的电势分...
答:解答如下:注意:从得到的结果可以看出,内部电势 U内 > 0;外部电势 U外 < 0。