有一均匀带电球体,半径为R带电量q.求球体内外的场强大小和方向 求答案

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有一均匀带电球体,半径为R,带电量q。求球体内外的场强大小和方向是多少?~

无论是球体内还是外,电场强度都是球对称的,取高斯面为半径为r的球面。设r<R,此时高斯面包围的电荷为:3q/4πR^3 * 4πr^3/3=qr^3/R^3E 4πr=qr^3/R^3*真空介电常数 即可得到球体内的场强E=qr^2/4πR^3*
高斯定理,静电场的基本方程之一,它给出了电场强度在任意封闭曲面上的面积分和包围在封闭曲面内的总电量之间的关系。
通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的所有电荷量的代数和与电常数之比。应用学科:电力(一级学科);通论(二级学科)
矢量分析的重要定理之一。穿过一封闭曲面的电通量与封闭曲面所包围的电荷量成正比。换一种说法:电场强度在一封闭曲面上的面积分与封闭曲面所包围的电荷量成正比由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理,因此也称为高斯定理。

A、根据点电荷电场强度公式E=kQr2,且电荷只分布球的表面,对于图甲,虽表面积相同,但由于间距的不同,则上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为El>E2;因电荷Q在球心O处产生物的场强大小E0=kQ2R2,则E1>12E0=kQ4R2,故A正确.B、由A分析知,E2<12E0,故B错误.C、对于图乙,半球面分为表面积相等的左、右两部分,是由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等,则根据电场的叠加可知:左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等,即E3=E4 .由于方向不共线,由合成法则可知,E3>12E0,故C正确.D、由AC分析知,D错误.故选:AC

解题过程如下图:

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

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。



无论是球体内还是外,电场强度都是球对称的,取高斯面为半径为r的球面。设r<R,此时高斯面包围的电荷为:3q/4πR^3 * 4πr^3/3=qr^3/R^3
E 4πr=qr^3/R^3*真空介电常数 即可得到球体内的场强E=qr^2/4πR^3*






一道很难的物理题,高手进
半径大于R\/2的带电部分对此处无贡献,只有小于等于R\/2的带电部分对此处有贡献,那么题目转化成“现有一均匀带电球体(电荷均匀分布在球体的体内)设球体所带电荷总量为Q\/8,半径为R\/2,则距球心R\/2处的电场强度为?”因为电荷均匀分布,所以半径缩小一半后,带电量变为1\/8,然后把带电球体等效...

一半径为R 电量为Q的均匀带电球体 若球心处的电势为V 试求空间任意一点...
对于球心电势是V 球内部r<=R r内电量q=r^3\/R^3*Q v-U=∫edr=∫kq\/r^2dr=∫kQr\/R^3dr=kQ\/2R^3*r^2 U=V-kQ\/2R^3*r^2 UR=V-kQ\/2\/R 球外r>R UR-Ur=∫edr=∫kQ\/r^2dr=kQ(1\/R-1\/r)Ur=UR-kQ(1\/R-1\/r)=V-kQ\/2\/R-kQ(1\/R-1\/r)=V-kQ(3\/2\/R-1\/r...

一带电量为Q的均匀带电球壳,球的半径为R,求球内、外电势的分布?_百度...
如果是均匀带电球体,结果与球壳相同。在球外可以将这个球壳等效为全部电荷集中在球心的点电荷处理,电势分布为k*4paiR^2σ\/r(r>R)在球内的时候因为球壳上均匀带电,可以证明在内部所受合力为零。如果是球内,需要将球分成两部分,内部的一部分产生的电势解法同上,外部的则需积分。

真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电量...
设球体带电体密度a 球壳:E1=k(4\/3)πR^3 a\/2 * (4\/3)πR^3 a=8π^2 k a^2R^5\/9 球体:E2=∫((k(4\/3)πr^3 a\/r+∫4πr^2d(r)a\/r)4πr^2 a dr)\/2=16π^2 k a^2R^5 \/15 所以E2>E1

真空中有一半径为R的均匀带电球体,带电量为+q,试求球内外的电场分布_百 ...
解答:图甲,真空中有一半径为R,电荷量为+q的均匀带电球面,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴,理论分析表明,x轴上各点的场强度x变化关系关系如图乙。根据静电平衡可知,球内部的电场强度处处为零,即E=0(0<x<R),而球外部电场强度公式E=kq\/x²(x>R)。球面内外电场强度的...

真空中有一均匀带电球面,球半径为r,总带电量为q,今在球面上挖出一很小...
大概是跟算带孔球壳球心电场强度的情况混淆了:电场是矢量,完整均匀带电球面在球内的电场正好可以相互抵消为0;电势是标量,不会那样因方向而相互抵消的。内球应无电荷,静电能应为0,由C=ε*ε0*S\/d可知,上下两层电介质相当于串联的相同大小的电容器,分压相同,所以,电场比E1\/E2=d2\/d1=...

一半径为R,均匀带电Q的球体,试求:(1)球内,外各点的电场强度;(2)球内...
均匀与非均匀:一对平行平板电极之间的电场,各点的电场强度完全相同,这种电场叫做匀强电场(如果极板尺寸比极板间距离大得多,那么极板边缘的电场不均匀部分,可不予以考虑)。一个带电球体周围的电场,各点的电场的电场强度都不同,这种电场叫做不均匀电场。以上内容参考:百度百科-电场强度 ...

带电量为Q的均匀球面带电球体,半径为r,场强如何?
带电量为Q,半径为R。均匀带电球面内外场强及电势分布,内部场强E=0 球外部,等效成球心处一点电荷 E=KQ\/r^2 r>R,电势相等球外部,等效成球心处一点电荷Φ=KQ\/r。如果是均匀带电球体结果与球壳相同。在距离球心r处做高斯球面,球面上的电通量为(4\/3πr³×δ)\/ε,因为场强均匀...

均匀带点电球电场强度如何计算
均匀带电球内的电场分布和距离球心的距离r成正比。一半径为R 的均匀带电球体,带电q ,求r小于R 和r 大于R得电场强度分布,电势分布。解:由于正电荷均匀分布在球体上,所以电场强度有球对称性。 设r为球心到某一场点的直线距离。 根据高斯定理,ΦE=1\/ε0∮q(∮q为高斯面内包含的所有电荷...

真空中有一个均匀带电的球体和均匀带电的球面,如果它们的半径和所带...
简答题 1.球体静电能大于球面静电能根据高斯定理,两球外的电场分布是相同的,也就是说,再个球外面的的电场能量是相等的.但是,球面内部空间的电场为0,而均匀带电球体内部电场不为0(这个可以算,不难,先定性地说吧),所以一个内部有电场能,一个内部没有电场能.所以最终结果为球体静电能大于球面静电能...

双城市15676245984: 若一半径为r的均匀带电球体,所带电荷量为q -
左时穿山: 取半径为r的球面(r 当r》R 就是点电荷的电场强度 E=Q/4πε0r^2电势=Edr从r到无穷远的积分,球外为一个积分就是φ=Q/4πεr球内电场从r积到R,再加上球壳处的电势φ=q/4πεR+q/8πεR-q/8πε *r^2/R^3=-q/8πε *r^2/R^3+3q/8πεR

双城市15676245984: 真空中有一半径为r,电量为q的均匀带电球体,求其球内、外各点的电场强度? -
左时穿山: 真空中有一半径为r,电量为q的均匀带电球体,求其球内、外各点的电场强度当r>R时,E=kq/r^2;当r≤R时,E=kqr/R^3.在电场的同一点,电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的,跟试探电荷的电荷量无关.它只与产生电场的电荷及试探电荷在电场中的具体位置有关,因用这一比值来表示电场强度. 扩展资料: 一对平行平板电极之间的电场,各点的电场强度完全相同,这种电场叫做匀强电场如果极板尺寸比极板间距离大得多. 那么极板边缘的电场不均匀部分,可不予以考虑.一个带电球体周围的电场,各点的电场的电场强度都不同,这种电场作为不均匀电场. 参考资料来源:百度百科-电场强度

双城市15676245984: 有一个均匀球体,半径为R,带电量为Q,中间是空的,在球心放一个点电荷,收到的电场力为0,此时在球体表面挖掉一个半径为r的小圆,问,此时放在圆... -
左时穿山:[答案] 给你一个思路: 一,不挖小圆的时候受到的电场力合为零.小圆对点电荷的电场力和除小圆之外部分对点电荷的电场力大小相等方向相反. 二,小圆很小,可以看做点电荷.那么小圆对球心的点电荷的电场力是可求的 三,由一和二,就可以求得除去小...

双城市15676245984: 一个半径为R的球体均匀带电,电荷量为q,求空间各点的电势很想现在就解决 -
左时穿山:[答案] U=q/(4*pi*e0*R) (r=R) 其中pi是派=3.14,e0是真空介电常数

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左时穿山:[答案] 由高斯定理,在球面内作一球面,电场强度对称,内部电荷为0,所以E为0.在球外同样作一球面,电场强度对称,内部电荷为Q,得到结果.

双城市15676245984: 大学的物理学1.已知一个半径为R,带电量为q的均匀带电球体,求球内外的场强分布.解⑴球外:球外任取点A,到球心距离a为半径,作同心球面为高斯面根... -
左时穿山:[答案] 1.电荷q均匀分布在半径为R的球体上时,单位体积的带电量ρ=q/(4πR³/3),半径为r(R)总是包含整个带电球体,故总电荷∑q=q; 2.对于均匀带电金金属圆筒,电荷值分布在面上,圆筒内(r

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左时穿山:[答案] 这个要用到大学里的知识 如果您还没有到达 ,下面的就不要看了 首先 高斯公式得到场强E 具体如下:E*S=Q 实际是个积分的过程 只是本题内容简单.S表示此时的环形球面面积 与距圆心的距离有关.U=E*L L为到圆心的距离 此题得解

双城市15676245984: 求均匀带电球体电场分布,已知球体半径为r所带电量为q -
左时穿山:[答案] 研究均匀带点球体产生的电场强度,需要考虑球体外电场及球体内电场两种情况.设球体半径为R,带电量为q,电场中任意一点到球心的距离为r.外电场强度相当于球心点电荷形成的电场强度,就是E=q/(4πεr²),r≥R,是关于r...

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左时穿山:[答案] 由高斯定理,以球心为中心,做个半径小于R的球面作为高斯面,因为高斯面内的净电荷为零,所以球面内的场强处处为零. 同理,以球心为中心,做个半径大于R的球面作为高斯面,高斯面内的净电荷为Q,球面外场强为E=Q/4πεr^2 ,r>R 即球面外...

双城市15676245984: 一半径为R 电量为Q的均匀带电球体 若球心处的电势为V 试求空间任意一点的电势 -
左时穿山:[答案] 对于球心电势是V 球内部rR UR-Ur=∫edr=∫kQ/r^2dr=kQ(1/R-1/r) Ur=UR-kQ(1/R-1/r)=V-kQ/2/R-kQ(1/R-1/r)=V-kQ(3/2/R-1/r)

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