有一半径为R的均匀带正电的半圆环,电荷线密度为λ,求圆心的电场强度

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半径为R的均匀带电半圆形细环,电荷线密度为λ。求细环圆心o处的电场强度。详细过程~

积分过程略,线密度我写成了p,场强乘以sin斯塔是垂直于x轴的分量,水平与x轴的分量 两侧抵消,结果为0,所以把垂直x轴的分量积分就是圆心场强,方向为垂直x轴

点电荷q在距离它r处的电势u=kq/r,k=1/(4πε),ε是真空介电常数.
半圆环上任一线元dl上的电荷λdl都相当于一个点电荷,它在圆心处的电势dU=k(λdl)/R.半圆上所有线元上的电电荷都产生同样的电势,而且电势是标量,直接代数求和.因此半圆上所有电荷在圆心处的电势U=k[λ(πR)]/R=kλπ=λ/(4ε).

用电场叠加原理,将半环分成无数个点电荷,每个点电荷的电量正是线电荷密度,然后用点电荷场强公式对角度积分。

解:在圆环上取一小段dq=λdL=λRdφ,φ是圆环上一小段圆弧dL所对的圆心角,dq在圆环轴线上的点P产生的电场微元。图中以上各量,积分变量为φ,其余的r,θ,x均为常量。对于环心,θ=0,所以E=0即环心处场强为零。

强度算法

1、定义:放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值,叫做该点的电场强度。

2、定义式:E=F/q ,F为电场对试探电荷的作用力,q为放入电场中某点的检验电荷(试探电荷)的电荷量。

3、电场强度的方向:规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。与正电荷受力方向相同,与负电荷受力方向相反。

4、物理意义:描述电场强弱的物理量,描述电场的力的性质的物理量。电场强度的大小取决与电场本身,或者说取决于激发电场的电荷,与电场中的受力电荷无关。

5、适用条件:适用于一切电场。

6、电场强度是矢量。

7、电场的决定式:E=kQ/r2(只适用于点电荷)。其中E是电场强度,k是静电力常量,Q是源电荷的电量,r是源电荷与试探电荷的距离。



解:如左上图,在圆环上取一小段dq=λdL=λRdφ,φ是圆环上一小段圆弧dL所对的圆心角,dq在圆环轴线上的点P产生的电场微元

对于确定的点P,r=R/sinθ,图中以上各量,积分变量为φ,其余的r,θ,x均为常量。对上式积分:

代入

解得:

对于环心,θ=0,所以E=0即环心处场强为零。

事实上,只要用对称性即可得到这个结果。



用电场叠加原理,将半环分成无数个点电荷,每个点电荷的电量正是线电荷密度,然后用点电荷场强公式对角度积分(注意对称性,即不要忽视cos的存在)。

解:在圆环上取一小段dq=λdL=λRdφ,φ是圆zhi环上一小段圆弧dL所对的圆心角,dq在圆环轴线上的点P产生的电场微元。图中以上各量,积分变量为φ,其余的r,θ,x均为常量。对于环心,θ=0,所以E=0即环心处场强为零。

扩展资料:

电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向。

对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出。

式中r是电荷q至观察点(或q')的距离;r是由q指向该观察点的单位矢量,它标明了E的方向电场,静电场或库仑电场是无旋场,可以引入标量电势φ,而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系。

参考资料来源:百度百科-电场强度





这个需要求的话很简单,因为需要运用到一定的公式,我建议你去学习网上提问。


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一个半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,求环心处的场强.
供参考.

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莘腾甲磺:[答案] 设个角度 用积分 就能算

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西和县18264924866: 有一均匀带电的半圆环,半径为R,带有的电荷量为Q,求圆心O的电场强度.求详解 -
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