Question

18．長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一電荷量為-q的點(diǎn)電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示．達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)距左端$\frac{1}{4}$處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{kq}{{（R+\frac{L}{4}）}^{2}}$，方向水平向右．

Answer 1

分析 根據(jù)靜電平衡可知，達(dá)到靜電平衡后，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與外面的電場(chǎng)大小相等，方向相反，所以導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0，同一個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體，導(dǎo)體上的電勢(shì)處處相等．然后在結(jié)合庫(kù)侖定律解答即可．

解答 解：水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)距離左端$\frac{1}{4}L$處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小與一帶電量為-q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，則有：E=$\frac{kq}{{r}^{2}}$=$\frac{kq}{{（R+\frac{L}{4}）}^{2}}$
由于該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以方向與一帶電量為-q的點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，即水平向右．
故答案為：$\frac{kq}{{（R+\frac{L}{4}）}^{2}}$；水平向右

點(diǎn)評(píng) 該題結(jié)合庫(kù)侖定律考查靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)，牢記當(dāng)金屬導(dǎo)體處于電場(chǎng)時(shí)出現(xiàn)靜電平衡現(xiàn)象，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0，導(dǎo)體是等勢(shì)體即可．