Question

17．長(zhǎng)為3R的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)均為零，棒上的電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于$\frac{kQ}{（R+\frac{L}{2}）^{2}}$；將導(dǎo)體棒拿走，點(diǎn)電荷在R處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為$\frac{kQ}{（R+\frac{L}{2}）^{2}}$．（靜電力常數(shù)用k表示）

Answer 1

分析 當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與+q產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式結(jié)合求解．將導(dǎo)體棒拿走，點(diǎn)電荷在R處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小由庫(kù)侖定律求出．

解答 解：水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)距離左端$\frac{L}{2}$處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小與一帶電量為Q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，則有：E=$\frac{kQ}{（R+\frac{L}{2}）^{2}}$
由于該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以方向與一帶電量為Q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，即水平向左
將導(dǎo)體棒拿走，點(diǎn)電荷在R處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=$\frac{kQ}{（R+\frac{L}{2}）^{2}}$
故答案為：$\frac{kQ}{（R+\frac{L}{2}）^{2}}$，$\frac{kQ}{（R+\frac{L}{2}）^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 感應(yīng)帶電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，當(dāng)金屬導(dǎo)體處于電場(chǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)靜電平衡現(xiàn)象，關(guān)鍵要理解并掌握靜電平衡的特點(diǎn)．