Question

11．如图所示，有一个半径为R的绝缘细橡胶圆环，均匀带正电Q，圆环竖直放置．今在圆环水平直径的左侧切去一小段，留下一小缺口，其宽度为a（且a?R），则剩余部分在圆心处形成的场强大小为$\frac{kaQ}{2π{R}^{3}}$，方向向左．

Answer 1

分析 本题采用割补的思想方法求解，先求出整个大环在圆心处的电场力，再根据库仑定律，结合平衡条件，即可求解．

解答 解：将环补全，即用一小弧（可视为点电荷，带电荷量为q=$\frac{Q}{2πR}•a$）补在缺口，此时圆心处的电场强度为零；
由对称性可知残缺环在圆心处形成的场强大小为E=$\frac{kq}{{R}^{2}}$=$\frac{kaQ}{2π{R}^{3}}$，方向向左．
故答案为：$\frac{kaQ}{2π{R}^{3}}$；向左．

点评 本题主要采用割补法的思想，掌握库仑定律与平衡条件的应用，注意方向的正确表达．