如图所示,在不带电的半径为R的导体球附近一点A处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q,若A点到球面的距离为L,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?

问题描述:

如图所示,在不带电的半径为R的导体球附近一点A处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q,若A点到球面的距离为L,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?

点电荷q在球心处产生的场强E=

kq
(L+R)2
,方向水平向右,
据静电平衡的特点知,电荷q和球面上感应电荷在球心O处产生的场强大小相等,方向相反,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小E′=E=
kq
(L+R)2
,方向在AO连线上,由O点指向+q.
故答案为:
kq
(L+R)2
,方向在AO连线上,由O点指向+q.
答案解析:由于静电平衡,0点的合场强为零,即电荷q和球面上感应电荷在球心O处产生的场强大小相等,方向相反.
考试点:点电荷的场强;电场强度.

知识点:解决本题的关键知道金属球内部场强处处为零,以及掌握点电荷的场强公式.