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精英家教网如图所示,一带正电、电荷量为q的点电荷与均匀带电的正三角形薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a点处的合电场强度为零,正确应用等效和对称的思维方法求出带电薄板与点电荷在图中b点处产生的合电场强度大小为(静电力常量为k)
 
分析:据题,a点处的合电场强度为零,+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等,方向相反.+q在a处产生的场强大小为E=
kQ
r2
,得到带电薄板在a点产生的场强大小,
根据对称性,确定带电薄板在b点产生的场强大小.+q在b处产生的场强大小为E=k
q
(3d)2
,再根据叠加原理求解b点处的电场强度大小.
解答:解:+q在a处产生的场强大小为E=
kq
d2
,方向水平向左.
据题,a点处的合电场强度为零,说明+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等,方向相反,则带电薄板在a点产生的场强大小为E=
kq
d2
,方向水平向右.
根据对称性可知,带电薄板在b点产生的场强大小为E1=
kq
d2
,方向水平向左.+q在b处产生的场强大小为E2=k
q
(3d)2
,方向水平向左,
则b点处的电场强度大小是:Eb=E1+E2=
kq
d2
+k
q
(3d)2
=k
q
9d2
+
kq
d2
=
10kq
9d2

故答案为:
10kq
9d2
点评:本题考查电场的叠加,关键要抓住带电薄板产生的电场的对称性进行分析和求解.
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