Question

1．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为r，在a点处固定一电荷量为q（q＞0）的点电荷．一同学将一检测电荷沿直线在ac间移动时发现只在b点不需加力．不计重力，已知静电力常量为K．求d点处场强的大小．

Answer 1

分析 由题意可知，半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，说明各自电场强度大小相等，方向相反．那么在d点处场强的大小即为两者之和．因此根据点电荷的电场强度为$E=k\frac{q}{{r}^{2}}$即可求解

解答 解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为$E=k\frac{q}{{r}^{2}}$，
而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，
则圆盘在此处产生电场强度也为$E=k\frac{q}{{r}^{2}}$．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为$E=k\frac{q}{{r}^{2}}$．
而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′=k$\frac{q}{（3r）^{2}}$，
由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．
所以两者这d处产生电场强度为$\frac{10kq}{9{r}^{2}}$，
答：d点处场强的大小$\frac{10kq}{9{r}^{2}}$．

点评 考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础