如圖所示,xOy平面是無窮大導體的表面,該導體充滿z<0的空間,z>0的空間爲真空.將電荷爲q的點電荷置於z軸...
問題詳情:
如圖所示,xOy平面是無窮大導體的表面,該導體充滿z<0的空間,z>0的空間爲真空.將電荷爲q的點電荷置於z軸上z=h處,則在xOy平面上會產生感應電荷.空間任意一點處的電場皆是由點電荷q和導體表面上的感應電荷共同激發的.已知靜電平衡時導體內部場強處處爲零,則在z軸上z=處的場強大小爲(k爲靜電力常量)( )
A. | B. | C. | D. |
【回答】
考點:
電場強度.
專題:
壓軸題.
分析:
根據對稱*,感應電荷在導體內外兩側空間產生的電場強度的大小相等,方向相反;而內部一點的電場強度爲q和感應電荷產生的電場強度的合矢量.
解答:
解:在z軸上﹣處,合場強爲零,該點場強爲q和導體近端感應電荷產生電場的場強的矢量和;
q在處產生的場強爲:;
由於導體遠端離﹣處很遠,影響可以忽略不計,故導體在﹣處產生場強近似等於近端在﹣處產生的場強;
﹣處場強爲:0=E1+E2,故;
根據對稱*,導體近端在處產生的場強爲;
電荷q在處產生的場強爲:;
故處的合場強爲:;
故選:D.
點評:
本題考查了導體的靜電平衡和場強的疊加原理,要結合對稱*進行近似運算,難題.
知識點:電場 電場強度
題型:選擇題