问题 选择题

某同学通过查资料得知,电荷量为Q的均匀带电球壳外的场强公式E=

kQ
r2
(r为距离球心的距离).现已知电荷q均匀分布在
2
3
球面AB上,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,如图所示,M位于CD轴线上球面外侧,且OM=ON=2R.已知球面A1B1在M点产生的场强为E,则N点的场强大小为(  )

A.E

B.

kq
4R

C.

kq
4R2-E

D.

3kq
8R2-E

答案

将AB部分补上变成一个完整的均匀球壳,该球壳带电荷量为:Q=

3
2
q

则该球壳在M点产生的场强为 EM=k

Q
(2R)2
=k
3
2
q
4R2
=
3kq
8R2

根据电场的叠加原理可知:球壳上A1ABB1部分在M点产生的场强大小为 EM′=

3kq
8R2
-E

根据对称性可知:AA1B1B在N点产生的场强大小 EN=EM′=

3kq
8R2
-E

所以N点的场强大小为

3kq
8R2
-E.

故选:D.

单项选择题
判断题