161.【高中物理选修3-1】【电场】场强叠加-多点电荷

161.【高中物理选修3-1】【电场】场强叠加-多点电荷
前情回顾:(如有不懂,请翻看158.【高中物理选修3-1】【电场】特殊场强叠加思路)
多点电荷电场:E16=0=E1+E15
例题一
N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上,示意如图,若移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为 ,方向 。(已知静电力常量为k)

答案:kq/R²;沿OP指向P
解析:
没移去电荷之前,N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上,在圆心处场强为0,该点场强可以看成是移去的电荷和其余的电荷在该点电场的叠加,所以移去电荷后,在圆心O点处的电场强度与移去的电荷在该处的场强大小相等,方向相反,根据库仑定律得圆心O点处的电场强度大小为kq/R²,方向沿OP指向P。
例题二
如图所示,A,B,C,D,E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电量为-q外,其余各点处的电量均为+q,则圆心O处( )

答案:C
解析:
由点电荷的场强公式可知,各点电荷在O点产生的场强大小为E=kq/r²,先假设A点放的是+q的点电荷,即此时圆环均匀分布着正电荷,此时O点的场强为零,则可知,B、C、D、E四个点电荷的合场强大小与A点电荷产生的场强大小相等,方向相反,即为E'=kq/r²,方向沿OA方向。
现在将A点假设的正点电荷变为此题中的负点电荷,则A点产生的场强大小不变,方向相反,则A、B、C、D、E五个点电荷的合场强大小为E合=E'+E=2kq/r²。
本节课的内容到这里就结束啦!!
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