Question

一半径为R的绝缘圆环上均匀地带有电量为＋Q的电荷，另一电量为＋q的点电荷放在圆心O处，由于对称性，点电荷受力为零，现在圆环的顶端截去一小段，其长度为l(l＜＜R)，如图所示，则球心处的点电荷受力大小为________，方向________．

Answer 1

答案：
解析：

,指向小孔处

提示：

①运用对称性的思想方法正确理解处于完整圆环圆心处点电荷受力为零；②充分利用题中l＜＜R的条件，把非点电荷问题转化为点电荷问题求解． 　　根据对称性，环内任一直径的两端点的电荷对圆心处＋q电荷的库仑力大小相等，方向相反，因此点电荷＋q受环上电荷的作用力为零．如图所示，现在环上截去一小段，这样＋q电荷在MN方向上受力不再平衡，而其他直径方向上受力仍然是平衡的．因此＋q电荷受力可看做是由N对称的M处的点电荷作用的．则由库仑定律得F＝k 　　而qN＝·Q 　　所以有：F＝k·＝，方向指向小孔N处