Question

5．两无限大平行平面均匀带电，电荷的面密度分别为±σ，求平面各部分电场分布．

Answer 1

分析 据题无限大的带电平板在其周围产生的电场是匀强电场，理想的平行板电容器可看成是两个无限大的带电平板组成，根据电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}{d}$、C=$\frac{εrS}{4πkd}$结合可推导出匀强电场的场强，再由电场的叠加求解．

解答 解：电荷的面密度为σ的平行板电容器板间场强为 E=$\frac{U}{d}$
又C=$\frac{Q}{U}$、C=$\frac{εrS}{4πkd}$、ε_r=1、Q=Sσ
联立解得 E=4πσ
据题理想的平行板电容器可看成是两个无限大的带电平板组成，则知一板无限大的带电平板周围产生的电场强度是 E′=$\frac{1}{2}$E=2πσ
答：平面各部分电场分布为2πσ

点评 明确无限大的带电平板与平行板电容器场强的关系，利用平行板电容器的特点即可解决