Question

19．如圖所示．電荷均勻分布在帶電圓環(huán)上．圓環(huán)總電荷量為=Q．在圓環(huán)的軸上與圓環(huán)圓心O距離L處放有一點電荷+q，已知圓環(huán)半徑為R．此時圓環(huán)對點電荷+q的作用力大小為多少？方向怎樣？

Answer 1

分析 根據(jù)點電荷的場強公式和電場的疊加，由對稱性知Q電荷在p點場強在垂直于OP方向上的分量相互抵消，結(jié)合數(shù)學公式求解．

解答 解：由對稱性知Q電荷在p點場強在垂直于OP方向上的分量相互抵消，在OP方向上的合場強：
E=$\frac{KQ}{\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$cosθ=$\frac{KQ}{\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$$\frac{L}{\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$=$\frac{KQL}{{R}^{2}+{L}^{2}}$
庫侖力大小F=qE=$\frac{KQqL}{{R}^{2}+{L}^{2}}$，方向沿OP向右．
答：此時圓環(huán)對點電荷+q的作用力大小為$\frac{KQqL}{{R}^{2}+{L}^{2}}$，方向水平向右．

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．