问题 填空题

如图,在真空中有两个点电荷A和B,电荷量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为______,方向为______.(填水平向左或水平向右)

答案

根据点电荷产生场强公式得:

A在O点产生的场强为:EA=k

Q
(
L
2
)
2
=
4kQ
L2
,方向水平向左;

B点在O点产生的场强为:EA=k

2Q
(
L
2
)
2
=
8kQ
L2
,方向水向左,

所以AB在O点产生的场强之和为:E=EA+EB=

4kQ
L2
+
8kQ
L2
=
12kQ
L2

球壳是一个等势体,球内部电势为0.O点场强为0. 即球内感应电荷在O点产生的场强和A,B两电荷在O点的场强大小相等,方向相反.

所以球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为

12kQ
L2
,方向水平向右.

故答案为:

12kQ
L2
;水平向右.

单项选择题
填空题