设电荷Q均匀分布半径为R的圆弧上,圆弧对圆心所张的圆心角为α,如图所示,求圆心处场强强度的大小和方

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设电荷Q均匀分布半径为R的圆弧上,圆弧对圆心所张的圆心角为α,求圆心处场强强度的大小和方向~

电荷Q均匀分布半径为R的圆弧上,圆弧对圆心所张的圆心角为α,所以电荷的密度就是Q/s=Q/(Rα),那么单位长度上的带电量dq=Qdθ/(Rα),积分式这是这样变换的。
根据对称性可知,图中在O点处的场强一定是水平向左,大小为:
E=∫cosθ/(4πεr²)dq
=∫Qcosθ/(4πεαR³)dθ
=Q/(2πεαR³)∫cosθdθ
=Qsin(α/2)/(2πεαR³)


理解
严格来说δ函数不能算是一个函数,因为满足以上条件的函数是不存在的。数学上,人们为这类函数引入了广义函数的概念,在广义函数的理论中,δ函数的确切意义应该是在积分意义下来理解。在实际应用中,δ函数总是伴随着积分一起出现。δ分布在偏微分方程、数学物理方法、傅立叶分析和概率论里都有很重要的应用。
以上内容参考:百度百科-狄拉克δ函数

以圆弧中点和圆心的连线为x轴,很明显场强在该方向上,在x方向上积分就行了,
具体方法
任选一小段圆弧,弧长为dL,带电量为(Q/Ra)*dL,对应圆心角为dz,此圆弧相对于x轴的夹角为z,则dL=Rdz
圆弧的电场为k*(Q/Ra)*Rdz
在x轴上的分量为k*(Q/Ra)*Rdz*cosz
积分即可,只有一个变量z,积分不难。自己算吧

根据对称性可知,图中在O点处的场强一定是水平向左,大小为:

E=∫<-α/2,α/2>cosθ/(4πεr²)dq

=∫<-α/2,α/2>Qcosθ/(4πεαR³)dθ

=Q/(2πεαR³)∫<0,α/2>cosθdθ

=Qsin(α/2)/(2πεαR³)

相关概念

(1)连结圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做直径;直径是最大的弦,它的长是半径的2倍。

(2)弦到圆心的距离叫做弦心距。

(3)圆上任意两点间的部分叫做圆弧;任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫半圆。

(4)圆心相同,半径不相等的两个圆叫做同心圆;圆心不相同,半径相等的两个圆叫做等圆。在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧,等弧不只是指弧的长度相等,还应包括弧的弯曲程度(曲率)相同,因此,在不等的圆中不存在相等的弧。



根据对称性可知,图中在O点处的场强一定是水平向左,大小为:
E=∫<-α/2,α/2>cosθ/(4πεr²)dq
=∫<-α/2,α/2>Qcosθ/(4πεαR³)dθ
=Q/(2πεαR³)∫<0,α/2>cosθdθ
=Qsin(α/2)/(2πεαR³)

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电荷q均匀分布在半径为R的球体上求球内 wai的电场强度 。(1) (2...
内部场强为0 外部场强,等效于所有电荷集中在圆心处的点电荷。

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电荷q均匀分布在半径为R的非导体球体内,如以无限远处的电势为零,求距球心为r的电处的电场和电势。 电荷q均匀分布在半径为R的非导体球体内,如以无限远处的电势为零,求距球心为r的电处的电场和电势。并作出电场和电势随r变化的关系图。求解,急!... 电荷q均匀分布在半径为R的非导体球体内,如以无限远处的...

1电荷量q均匀分布在半径为r的球体内,试求:离球心r处(r<r) p点的电势...
求电势的方法,必须将电场强度表达式求出,然后积分.

设电荷Q均匀分布在半径为R的球面上,求球外任一点的场强
积分可以 对球外一点,用与该点与球心连线垂直的平面将球切成很多薄圆环,对每一个圆环在该点产生的场强积分,因为各方向相同,所以很好积分

【急】将电荷量为Q的负电荷均匀分布在不导电的半径为R的塑料环上_百度...
也就是所求的部分)在该处产生的电场强度相同,方向相反。由此只要计算豁口部分假设存在的弧所产生的电场即可,当r》d时,计算时候可以认为该豁口为点。因此,豁口产生的电场计算为E=kQ1\/r^2,Q1可以按照豁口长度和剩余圆环长度以及开口圆环所带电量计算,Q1=d*Q\/(2πR-d)。

(2014?东城区模拟)如图所示,正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上,沿...
A、B:金属球是一个等势体,等势体内部的场强处处为0,故A错误,B错误;C、D:金属球是一个等势体,等势体内部的电势处处相等,故C正确,D错误.故选:C.

电荷Q均匀分布在半径为R的球体内,求球内,球外的电场分布
电荷Q均匀分布在半径为R的球体内,求球内,球外的电场分布 RT,大学物理问题... RT,大学物理问题 展开 1个回答 #热议# 生活中有哪些成瘾食物?zjj1134zjj1134 2014-11-24 · TA获得超过2598个赞 知道小有建树答主 回答量:893 采纳率:80% 帮助的人:445万 我也去答题访问个人页 关注 展开全部 ...

电荷均匀带在球壳内,场强如何计算?
首先,均匀带电球壳内任意一点场强为0,这个知道吗?知道就好办了,不知道再追问。把你的问题用下图来表示一下。就是总电荷量q均匀分布在半径R的黑边框的球体里,求球体内的A点的场强。A距球心r 这时可沿A(红线)将球体分为两部分,A外侧比较厚的一个球壳,内侧一个小球。根据球壳对其内侧任意...

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等效法这样分析。均匀带电半球相当于一个均匀带正电的求和半个均匀带负电的球,这个半球放在你所示的图的另一边。然后看PQ两点,可以看到,PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上。而由题目给出的条件,正电球在PQ两点产生的电场为零。所以,Q点正电半球产生的电场强度相当于负电半球...

电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O...
右半球在P点的电势UP′等于左半球在Q点的电势,即:UP′=UQ …①故:UP+UQ=UP′+UQ′…②而UP+UP′正是两个半球同时存在时P点的电势.因为均匀带电球壳内部各处电势都相等,其值为k2qR,k为静电力常量,故:UP+UP′=k2qR…③由②③解得:UQ=k2qR-UP答:Q点的电势UQ为k2qR-UP.

聂荣县18022871620: 一个半径为R的半圆细环上均匀的分布电荷Q,求环心处的电场强度 -
茶贪沈阳:[答案] 将半圆环无限微元,每一微元电荷量为Q/n,每一微元到环心距离为R由场强公式:E=k(q/(R*R))*cosθ θ为该微元与环心连线和垂直直径方向的连线,之后对每一个微元的场强求和既可,需要用到积分公式 最后答案为E=2kQ/((R*R)*π)

聂荣县18022871620: 电量q均匀分布在半径为R的四分之一圆弧形细线上,则圆弧中心处电场强度的大小为 -
茶贪沈阳:[答案] 在四分之一圆上取一微元,其与圆心的连线与竖直方向的夹角设为θ, 此微元在圆心处产生的电场为dE: dE =kdq/R^2 ={kdl/[(1/4)(2πR)]*q}/R^2 =2kq*dl/(πR^3) =2kqR*dθ/(πR^3) =2kq*dθ/(πR^2) dE在x方向上的分量为dEx,合电场在x方向的分量为Ex: Ex ...

聂荣县18022871620: 一个半径为R的半圆细环上均匀分布电荷Q,求环心处的电场强度 -
茶贪沈阳:[答案] 积分,矢量合成.

聂荣县18022871620: 一半径为R的半圆细环上均匀分布电荷Q,求环心处的电场强度注意是半圆细环!要求用微积分知识解 (这是大学物理) -
茶贪沈阳:[答案] 这里大致说一下思路: 1,取微元为dθ 2,那么圆心角θ的电荷微元为(Q/π)dθ 3,考虑到场强为标量,所以说圆环在圆心处的场强在所有x方向全部抵消,换言之,圆心处场强就是场强在y方向的分量 4,那么,dE=(1/4πε)x((Q/π)dθ)xsinθ/R^2(场强的...

聂荣县18022871620: 一半径为R的半圆细环上均匀地分布电荷Q,求环心处的电场强度为什么是E=Q/(2∏^2*ε*R^2) -
茶贪沈阳:[答案] λ=Q/(πR) 环心处电场强度E方向由半圆弧的中点指向环心 E=Ex=∫(0 to π)dEx dEx=dEsinθ dE=kdq/R^2 dEx=kλdθsinθ/R=kQ/(πR^2)sinθdθ E=∫(0 to π)dEx=2kQ/(πR^2) 4πk=1/ε E=Q/(2π^2εR^2)

聂荣县18022871620: 一半径为R的半圆细环上均匀地分布电荷Q,求环心处的电场强度为什么是E -
茶贪沈阳: λ=Q/(πR) 环心处电场强度E方向由半圆弧的中点指向环心 E=Ex=∫(0 to π)dEx dEx=dEsinθ dE=kdq/R^2 dEx=kλdθsinθ/R=kQ/(πR^2)sinθdθ E=∫(0 to π)dEx=2kQ/(πR^2) 4πk=1/ε E=Q/(2π^2εR^2)

聂荣县18022871620: 一个半径为R的半圆细环上均匀的分布电荷Q,求环心处的电势 -
茶贪沈阳: 电场强度互相抵消,为零.电势等于环上所有电荷电势代数和,为Q/4πεoR 如果挖去一小块,可以等效看作是加上一个负电荷的点电荷dq=△L*Q/2πR,环心的场强大小为dq/4πεoR^2,方向指向缺口方向.

聂荣县18022871620: 一个半径为R的半圆细环上均匀地分布电荷Q,求环心处的电场强度.大神最好写在纸上详细一点... -
茶贪沈阳:[答案] 环心处的电场强度E=0 将圆环分成很多小的相等的,单元(点电荷)则与圆心对称的两个点电荷的合场强为0,累计E合=0

聂荣县18022871620: 一半径为R的半圆细环上均匀的分布电荷Q,求环心处的电场强度 -
茶贪沈阳: 0 把圆环上关于环心对称的Q相互抵消(它们产生的电场大小相等方向向反) 等于不存在电场 故环心处E=0

聂荣县18022871620: 正电荷q均匀分布在半径为R的细圆环上,求圆环轴线上距离X处P点的电势并说明环心处及无穷远处的电势? -
茶贪沈阳:[答案] 设环上一个单位带电量的电荷为q1,q1到P点的距离是:根号下(R平方+x平方).那么q1在P处产生的场强E1=kq1除以根号下(R平方+x平方).把这个E1分解了,分解到水平和竖直的两个分量,其中竖直的分量就会和其他E抵消...

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