半径为R的非带电金属球,在球外离球心为2R处有一点电荷Q,取无穷远处为电势零点,静电平衡后金属球的电势?

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-18
大学物理,一导体半径为R,带电量为Q,此球旁有一点电荷q,q到球心的距离为2R。

电势的叠加。
Q所产生的电势 U1=Q/4πε0R
q在球表面处的电势 U2=q/4πε0R
所以 U=U1+u2=(Q+ q)/4πε0R
球体接地,所以球体的电势为零,是点电荷与感应电荷相迭加的结果,所以感应电荷在球心处的电势与点电荷Q在球心处的电势大小相等,正负相反。
电荷Q在球心处电势大小为Q/(8πεR)
设球上的感应电荷为q,则q在球心处的感应电势q/(4πεR)等于-Q/(8πεR),所以q=-Q/2。

扩展资料:
(1)单位正电荷由电场中某点A移到参考点O(即零势能点,一般取无限远处或者大地为零势能点)时电场力做的功与其所带电量的比值。
所以φA=Ep/q。在国际单位制中的单位是伏特(V)。
(2)电场中某点相对参考点O电势的差,叫该点的电势。
“电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在那一点所具有的电势能”。
公式:ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷量,φ为电势),即φ=ε/q
在电场中,某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比是一个常数,它是一个与电荷本身无关的物理量,它与电荷存在与否无关,是由电场本身的性质决定的物理量。
参考资料来源:百度百科-电势

用高斯定理
分球内外两种情况
1、球内
E=Q/S=ρr/(3ε0)
2、球外
E=Q/S=ρR^3/(3ε0r^2)

静电平衡后,金属球上带有电量-Q,非均匀分布,
以球心O为研究对象,点电荷Q在该点的电势为Q/(4*PI*episilon*2R),
球面电荷在该点的电势用积分计算,任选面元ds,带电量dq,电势为dq/(4*PI*episilon*R),
由于只有一个变量dq,dq的积分就是-Q,所以球面电荷的电势为-Q/(4*PI*episilon*R),
该电势与球面电荷是否均匀无关。
所以O点总电势就是Q/(4*PI*episilon*2R)-Q/(4*PI*episilon*R)=-Q/(4*PI*episilon*2R),
该点电势就是金属球的电势

第一步,先假定金属球接地,用电像法求出球壳带电量为-Q/2。
第二步,因为金属球根本没接地,所以带电量为零,可假定有+Q/2的电量均匀分布于球面(不均匀分布也没关系),求的球内部电势为U=KQ/2R

有一内外半径分别为R及2R的金属球壳,在离其球心O为R\/2处放一电量为q的...
在球的内壁会激发起-q的均匀分布的电荷,在外壁因为电荷守恒会有q 所以电势=2kq\/R-kq\/R+kq\/2R 望采纳

1:点电荷q位于半径为R 的 金属球壳内 ,偏离球心的具体为d (d
可以看出,这个镜像电荷还有q在球壳上的电势是0,那么在球心处的电势是 U=kq\/d+kQ\/(R^2\/d)=kq(1\/d-1\/R)是大于0的.,这里k=1\/4Pie,e是电容率.2:C=c1,c2=2C,电压是U=10V c1带电 q1=CU c2:q2=2CU 现在看你怎么串联两个电容,我只做一种情况,就是c1的负极连上c2的正极,c2的...

...将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上,金属球的右侧放置一...
电荷不再会移动,处于静电平衡状态.故A正确;B、感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小,方向相反,即为 .故B错误;C、由于金属球感应电荷产生的电场导致内部电荷分布在金属球的表面上,所以C正确;D、由于点电荷带正电,所以金属球右侧表面是带负,左侧表面是带...

一均匀带电金属薄球壳,半径为R,带电量为Q,在距球心R\/2处有一点电荷q
球壳可以等效成一个放在球心的点电荷。对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出。式中r是电荷q至观察点(或q')的距离;r是由q指向该观察点的单位矢量,标明了E的方向。静电场或库仑电场是无旋场,可以引入标量电势φ,而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系。

半径为R的接地金属球壳外距圆心2R出有电荷q,求球壳所带感应电荷量,答案...
用电势叠加求解,q在导体球球心处产生的电势为kq\/(2R),因等势体接地,所以,总的电势为零,也就是说,感应电荷产生的电势为-kq\/(2R),那么,感应电荷量为:-q/2

一半径为r的导体球表面的面点荷密度为
一半径为 R 的导体球表面的面点荷密度为 σ ,则在距球面 R 处的电场强度σ \/4 ε 0。均匀带电球壳(带电总量为Q)球心,距离为r处电势为kQ\/r(对于球壳的情况,仅在外部适用)(球壳内部电势为kQ\/R, R是球的半径)。1、在距离球心r处做高斯球面,球面上的电通量为(4\/3πr×δ)\/ε,...

半径为R的导体球带电量为Q,现将一点电荷q放在球外离球心x处,求导...
半径为R的导体球带电量为Q,现将一点电荷q放在球外离球心x处,求导体电 -Q\/2 对于不接地的导体球,由电场的唯一性原理知其表面的感应电荷可等效为一与球心相距R*R\/a(a为外电荷与球心距离),电量为-R*Q\/a的镜像电荷与一在球心处电量为+R*Q\/a的镜像电荷的和,若将导体球接地,则其上的+...

半径为R的金属球离地面很远,并用导线与地相连,在与球心相距3R处有一点...
选无限远为电势参考点,由于大地与无限远等电势,金属球又接地,所以,金属球各点电势为0,球心也一样为0.球心的电势Uo是由点电荷+Q和金属球感应电荷q共同提供,点电荷+Q在球心的电势为:Uo1=Q\/(4πεo·3R)。金属球感应电荷q在球心的电势为:Uo2=∫σdS\/(4πεo·R)=q\/(4πεo·...

图中接地金属球 A 的半径为 R ,球外点电荷的电荷量为 Q ,到球心的距 ...
D 选择题试题分析:由于静电平衡,0点的合场强为零,即电荷Q和球面上感应电荷在球心O处产生的场强大小相等,方向相反.点电荷Q在球心处产生的场强 ,方向水平向左,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小 ,方向水平向右.故选:D.点评:解决本题的关键知道金属球内部场强处处为零,以及掌握点...

电荷q均匀分布于半径为R的球体上,求球内外的场强.
【答案】:带电量为Q,半径为R。均匀带电球面内外场强及电势分布内部 场强E=0 球外部 等效成球心处一点电荷 E=KQ\/r^2 r>R 电势相等 球外部 等效成球心处一点电荷Φ=KQ\/r如果是均匀带电球体,结果与球壳相同