Question

6．帶電量分別為+Q和-Q的兩個點電荷相距R放置，在兩點電荷連線上，橫放一個不帶電的導(dǎo)體棒，如圖所示．靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在兩點電荷連線中點處的電場強度的大小為$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$，方向是向左．

Answer 1

分析 當(dāng)導(dǎo)體棒達到靜電平衡時，導(dǎo)體棒內(nèi)O點處合場強為零，即導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在O點處產(chǎn)生的場強大小與兩個點電荷在O點處產(chǎn)生的合場強大小相等，方向相反．求出兩個點電荷在O點處產(chǎn)生的合場強，再求導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在O點處的場強大小和方向．

解答 解：帶電量分別為+Q和-Q的兩個點電荷相距R，在兩點電荷連線中點O處產(chǎn)生的場強為：
E=E₊+E_-=$\frac{kQ}{（\frac{R}{2}）^{2}}+\frac{KQ}{（\frac{R}{2}）^{2}}$=$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$；方向向右
由于靜電屏蔽，兩點電荷連線中點O處合場強為零，故導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在兩點電荷連線中點處的場強為：
E′=E=$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$； 方向與外部電場方向相反，故向左
故答案為：$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$； 向左．

點評 本題考查點電荷的電場強度公式、電場強度的疊加和靜電屏蔽，要注意內(nèi)部感應(yīng)電場的方向與外部產(chǎn)生的合場強的方向是相反的．