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=
(r为距离球心的距离).现已知电荷q均匀分布在kQ r2
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( )2 3
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=
q3 2
则该球壳在M点产生的场强为 EM=k
=kQ (2R)2
=
q3 2 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′=
-E3kq 8R2
根据对称性可知:AA1B1B在N点产生的场强大小 EN=EM′=
-E3kq 8R2
所以N点的场强大小为
-E.3kq 8R2
故选:D.