题目内容


如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=处的场强大小为(k为静电力常量)(  )

 

A.

B.

C.

D.


考点:

电场强度.

专题:

压轴题.

分析:

根据对称性,感应电荷在导体内外两侧空间产生的电场强度的大小相等,方向相反;而内部一点的电场强度为q和感应电荷产生的电场强度的合矢量.

解答:

解:在z轴上﹣处,合场强为零,该点场强为q和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢量和;

q在处产生的场强为:

由于导体远端离﹣处很远,影响可以忽略不计,故导体在﹣处产生场强近似等于近端在﹣处产生的场强;

处场强为:0=E1+E2,故

根据对称性,导体近端在处产生的场强为

电荷q在处产生的场强为:

处的合场强为:

故选:D.

点评:

本题考查了导体的静电平衡和场强的叠加原理,要结合对称性进行近似运算,难题.

 

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