为什么外表面是+2q?
由于金属球体居于金属球壳内部,因此金属球体上的电荷分布会受到金属球壳的影响。在这种情况下,金属球体和金属球壳上的电荷分布应该满足以下条件:
1. 金属球壳外表面带有正电荷+2q,内表面带有等量但反向的负电荷-2q,以保持导体处于静电平衡状态。
2. 金属球体带有正电荷q,并均匀分布在其表面上。
3. 在金属球体内部,电场强度为零,电势恒定。假设球心电势为V,则金属球体内部任一点的电势均为V。
4. 在金属球壳内部,电场强度大小恒定,方向沿径线朝向球心。因此,放置在金属球体内部的正电荷会受到来自金属球壳内部的推力,导致其向外运动,最终均匀分布在金属球体表面上。
根据高斯定理,由于球内电场强度为零,因此选取以球心为球心,半径为R3的球形高斯面可以求得球心到该位置的电势。由于该高斯面内只包含金属球体的电荷,因此高斯面所包含的总电荷为q。根据高斯定理和电势的定义式,球心的电势为:
V = q / (4πε0R3)
其中ε0为真空介电常数。
为了求出金属球体和金属球壳上的电荷分布情况,可以利用以下步骤:
1. 金属球体上的电荷分布为:
由于金属球体带有正电荷q,并均匀分布在其表面上,因此金属球体表面的电荷面密度为σ = q / (4πR32)。
2. 金属球壳上的电荷分布为:
在球体放置之前,金属球壳是一个未带电的导体球壳。由于导体中的自由电子会受到电场力的作用向外扩散,最终形成一个位于球壳表面的电荷层,导致球壳带有等量反向的电荷。因此,在金属球体被放置之前,金属球壳上的电荷分布应该满足以下条件:
- 球壳内表面不带电荷,外表面带有正电荷+q;
- 金属球壳内部的电场强度大小恒定,方向沿径线朝向球心;
- 在球壳内部,任一点的电势均为V。
金属球体放置后,由于金属球体内部的电势为V,而金属球壳表面的电势为V + q / (4πε0R3),因此会在金属球体表面和金属球壳内表面上产生正电荷,使得金属球壳内表面和金属球体表面的电势分别为V。根据电荷守恒原理,金属球体和金属球壳上的总电荷量必须相等。由于金属球体上的电荷量已知为q,因此可以得到金属球壳上的电荷量为q。
因此,金属球体和金属球壳上的电荷都是正电荷,且其电荷量相等。外表面带有+2q的电荷是因为在放置金属球体之前,金属球壳是一个未带电的导体球壳。根据导体中自由电子的特性,球壳内部的自由电子会受到电场力的作用向外扩散,最终形成一个位于球壳表面的电荷层,导致球壳带有等量反向的电荷。在放置金属球体之后,金属球体和金属球壳上的电荷重新分布到了各自的表面上,由于金属球体和金属球壳上的总电荷量相等,因此球壳表面上的电荷量变为+2q。
为什么外表面是+2q?
1. 金属球壳外表面带有正电荷+2q,内表面带有等量但反向的负电荷-2q,以保持导体处于静电平衡状态。2. 金属球体带有正电荷q,并均匀分布在其表面上。3. 在金属球体内部,电场强度为零,电势恒定。假设球心电势为V,则金属球体内部任一点的电势均为V。4. 在金属球壳内部,电场强度大小恒定,方向沿...
导体球壳内、外带点电荷的原因是什么?
两同心导体球壳,内球壳带电+q,外球壳带电-2q。静定平衡时外球壳内、外表面的电荷分布各为 -q 和 -3q。点电荷是带电粒子的理想模型。真正的点电荷并不存在,只有当带电粒子之间的距离远大于粒子的尺寸,电荷分为正电荷和负电荷。物体由于摩擦、加热、射线照射、化学变化等原因,失去部分电子时...
物理高手进
高斯定理学过吗。。。首先,桶壁内壁等电势所以没有电场线。你做一个闭合球面包住内壁和里面小球,那么这个时候内部总电荷应该为0.那么内壁就要感应出和小球相反电性相同电量的电荷了。
...电荷量为Q的金属球之外放了一与之同心的带电为2Q的金属外壳,内外半 ...
根据静电平衡原理和电荷守恒原理。金属球表面均匀分布Q的电量;球壳的内表面均匀分布-Q的电量;球壳的外表面均匀分布3Q的电量。根据电荷分布以及高斯定理可知:R1内E=0;R1R2之间E=kQ\/r^2;R2R3之间E=0;R3外E=3kQ\/r^2。根据电势的定义,用电场分布可计算出电势分布。R3外U=3kQ\/r;R3R2之间U...
哪位可以!详细!介绍等势体
结论:静电平衡时,净电荷都分布在导体外表面上。2、导体内有空腔时电荷分布 (1)腔内无其它电荷情况 如图所示,导体电量为Q,在其内作一高斯面S,高斯定理为:静电平衡时,导体内 ,即S内净电荷为0,空腔内无其它电荷,静电平衡时,导体内又无净电荷 空腔内表面上的净电荷为0。但是,在空腔内...
关于静电屏蔽的问题
1.由于电场力的作用,金属球内部的自由电荷做逆向外电场方向做定向移动,因而在逆向外电场方向的一端聚集了大量的负电荷,另一端则出现大量的正电荷.根据静电平衡,金属内部的合场强E=0,因而净电荷不可能在金属内部.2.等同于磁铁的两端的磁性最强.3.(凭什么空心金属球的电子为了让空心部分合电场为...
...其右侧P点有一带电量为Q的正电荷,N为金属板外表面
B、大金属板接地屏蔽,用镜像法,就是说,金属板上感应电荷排布后对于右边电场的影响,相当于在+Q关于板对称的地方放上一个-Q.具体原因可以分析左边,左边电场为0.那么接地金属板电荷排布对于左边电场的影响相当于在+Q 原处放上一个-Q.而明显金属板对左右电场影响是对称的.这就是镜像法的原理....
为什么内球壳带电荷+q,外球壳带电荷-2q.外球壳的电荷分布为外表面...
假设内球壳原先不带电,外球壳开始带有-2q,现在让内球壳带电+q:外球可此时处在内球壳电荷+q的电场中,发生静电感应,导体中的电子做定向移动在内球壳电场中受到的电场力指向内球壳,达到静电平衡时,外球壳的内表面所带电荷与内球壳的电荷代数和=净电荷为零——这是静电平衡的基本特征之一(...
两个半径分别为R1和R2(R1<R2)的同心薄金属球壳,现给内球壳带电+q,试...
(1)设外球壳内表面带电量为q1,外表面带电量为q2,由高斯定理可得:q+q1=0 即 q1=-q 由电荷守恒:q1+q2=0 故 q2=-q1=q 由电势叠加,外球壳电势 U=(q+q1+q2)\/4πεR2=q\/4πεR2 (2)外球壳接地后,U=0 即(q+q1+q2)\/4πεR2=0 所以q2=0 ...
高中物理
导体球壳(Q、R1、R2),空腔中心有点电荷q:导体内表面有由q感应出的等量异性电荷-q,外表面为(Q+q)的均匀带电球面。若空腔中的电荷与导体内壁接触,则空腔中的点电荷q与导体内壁的-q中和。若导体的外表面接地,则导体的外表面的电荷将流入地球。(2) 导体平板 孤立导体板:两侧为等量同性...
箕侦双歧:[答案] 是因为内球壳带点+q,它形成的电场会影响外球壳电荷的分布,从而外球壳的电荷分布为外表面-q,内表面-q 如果内球壳带电+2q,那么外球壳内表面为-2q 如果内球壳电+3q,外球壳内表面为-3q,外表面+q 明白了吧,外球壳内表面将带与内球壳等...
东莞市13272132332: 一空心导体球壳,其内外半径分别是R1和R2,带电量q.当球壳中心放一电量q的电荷时,求球壳电势 - ?
箕侦双歧: 球壳是等势体,不分内外,平衡后内表面为-q,外表面为2q,内表面的电势和中心电荷的电势抵消,总电势为2q/(4*PI*episilon*R2)
东莞市13272132332: 静电屏蔽,大学物理?
箕侦双歧: 由于内球壳里面的空间没有其他带电体,所以内球壳的正电荷必然全部分布在它的外表面.由于内、外球壳是带相异的电荷,且外球壳电荷产生的电场是不能影响到内球壳里面的空间的,所以外球壳的(-2q)的电荷就要有(-q)的电荷被内球壳(+q)吸引到它的内表面,外表面剩下(-q)的电荷.即内表面和外表面都有(-q)的电荷.
东莞市13272132332: 两同心导体球壳,内球壳带电+q,外球壳带电 - 2q.静定平衡时外球壳内外表面的电荷分布为多少? - ?
箕侦双歧:[答案] 两同心导体球壳,内球壳带电+q,外球壳带电-2q.静定平衡时外球壳内、外表面的电荷分布各为 -q 和 -3q.
东莞市13272132332: 如图一个导电球壳中有一带电量为q的带电体,于是在球壳上产生了感应电荷,求算得内壁的感应电荷量为 - q - ?
箕侦双歧: 求外如果未放置带电体,则,若,球壳厚度均匀且球内带电体为点状,且置于球心,那么球的内外表面电荷均匀分布. 将另外一个带点体靠近球壳,球壳的电荷分布密度会发生改变. 如果外部电荷与内部同为q,则两个带点体之间的球壳内外均带反极性电荷,电荷分布密度有个最密点,设为ε. 这个密度会随着最密点成圆形言球壳逐渐变化,变化的规律由外部带点体与球壳的距离l决定. 如果l=r,则过球心,且与带点体连线垂直的面切割球壳得到的圆是电荷分布的临界点,这个临界点,电荷由反极性转为正极性. 上面讨论的是带点体不和球壳接触的情况. 当接触后,球壳作为整体,会均匀分布上q的电荷,球壳的内外表面电荷分布会重新改变,外壳设为a,内壳设为b,则a-b=q
东莞市13272132332: 两正对带不等量异种电荷金属板间的电场是什么样的? - ?
箕侦双歧: 匀强电场.两个板内表面等量异号电荷,外表面等量同号电荷. 比如一个带电Q,另一个是3Q,那么 [2Q -Q] [Q 2Q] 第一个金属板 第二个金属板
东莞市13272132332: A,B为两个大小不等的导体球壳(RA>RB),分别带有正电荷q与2q.球壳B与A接触一下后,将B放入A球壳内与内表面接 - ?
箕侦双歧: B 不带电 A 带 3 q 正电荷
东莞市13272132332: 一空心导体球壳,其内、外半径分别为R1和R2,带电荷q,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)... - ?
箕侦双歧:[答案] 很简单,平衡后电荷分布为:中心为点电荷q,内侧表面为-q,外侧表面为2q,中心点电荷与内侧-q的电势之和为零(在外部二者场强之和也为零),总电势就是外侧2q的电势, 即2q/4πE0(R2)=q/2πE0(R2)
东莞市13272132332: 为什么氢氧化铁胶体带正电荷? - ?
箕侦双歧: 胶粒具有很大的比表面积(比表面积=表面积/颗粒体积),因而有很强的吸附能力,使胶粒表面吸附溶液中的离子.这样胶粒就带有电荷.不同的胶粒吸附不同电荷的离子.一般说,金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶粒带正电,...
东莞市13272132332: 大学物理,电磁学,真空中的静电场题目,求解答和过程 - ?
箕侦双歧: 1.对于无限长的带电直线来说,它周围的电场线均匀辐向的并且和直线垂直. 利用高斯定理可以求出直线周围的电场分布为: E=λ/(2π*εo*r) 根据电场力做功与路径无关,电荷q从A点移动到B点可以看作从离直线为a的地方沿着电场线移动到离开直...