如图所示,在相距r、带电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷的连线中点放一半径为R的金属球,求球上感应电荷在球心O处的场强大小和方向.

问题描述:

如图所示,在相距r、带电荷量分别为+Q和-Q的两个点电荷的连线中点放一半径为R的金属球,求球上感应电荷在球心O处的场强大小和方向.

两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小为E1=k

Q
(
r
2
)2
+k
Q
(
r
2
)2
=k
8Q
r2
,方向由O指向-Q.
根据静电平衡导体的特点可知,球壳上的感应电荷在O点处的场强大小与两个点电荷A和B在O点处产生的合场强大小相等,方向相反,
则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为E2=E1=k
8Q
r2
,方向由O指向+Q.
答:球上感应电荷在球心O处的场强大小为k
8Q
r2
,方向由O指向+Q.