(20分)如图所示,接地的空心导体球壳内半径为R,在空腔内一直径上的P1和P2处,放置电量分别为q1和q2的点电荷,q1=q2=q,两点电荷到球心的距离均为a.由静电感应与静电屏蔽可知:导体空腔内表面将出现感应电荷分布,感应电荷电量等于-2q.空腔内部的电场是由q1、q2和两者在空腔内表面上的感应电荷共同产生的.由于我们尚不知道这些感应电荷是怎样分布的,所以很难用场强叠加原理直接求得腔内的电势或场强.但理论上可以证明,感应电荷对腔内电场的贡献,可用假想的位于腔外的(等效)点电荷来代替(在本题中假想(等效)点电荷应为两个),只要假想的(等效)点电荷的位置和电量能满足这样的条件,即:设想将整个导体壳去掉,由q1在原空腔内表面的感应电荷的假想(等效)点电荷与q1共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0;由q2在原空腔内表面的感应电荷的假想(等效)点电荷与q2共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0.这样确定的假想电荷叫做感应电荷的等效电荷,而且这样确定的等效电荷是唯一的.等效电荷取代感应电荷后,可用等效电荷和q1、q2来计算原来导体存在时空腔内部任意点的电势或场强.

1.试根据上述条件,确定假想等效电荷的位置及电量.

2.求空腔内部任意点A的电势UA.已知A点到球心O的距离为r,的夹角为θ .

 0  7701  7709  7715  7719  7725  7727  7731  7737  7739  7745  7751  7755  7757  7761  7767  7769  7775  7779  7781  7785  7787  7791  7793  7795  7796  7797  7799  7800  7801  7803  7805  7809  7811  7815  7817  7821  7827  7829  7835  7839  7841  7845  7851  7857  7859  7865  7869  7871  7877  7881  7887  7895  176998 

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