一小球带电荷量q=+4.0×10-6C,将它放在距离一块原来不带电的接地的大金属板r=3.0cm处,试求小球所受作用力

问题描述：

答

把大金属板当作一面镜子,在小球的镜像位置放一等量异号电荷,接地金属板对小球的作用等效于镜像处的等量异号电荷对小球的作用,因此,小球受力为:
f=kq²/(2r)²=9×10^9×4²×10^-12/4×3²×10^-4=40N ,垂直指向金属板.

导体静电平衡时是等势体，接地大金属板就是一个与无穷远等势的等势面。带电小球与板之间的电场与等量异号相距2r的点电荷之间的电场的等势面分布相同，因此可以等效，这是由解的唯一性决定的。这个等效在静电学上称为镜像法。