Question

9．如圖，長為l的導(dǎo)體棒ab原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點(diǎn)電荷放在距棒a端R處，當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)距b端$\frac{1}{3}$處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為$K\frac{q}{（R+\frac{2}{3}L）^{2}}$，方向?yàn)辄c(diǎn)電荷q在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的方向相反；若棒內(nèi)一自由電子從a端運(yùn)動(dòng)到b端，電場力所做功為0．

Answer 1

分析 棒達(dá)到靜電平衡后，棒內(nèi)各點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與+q產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點(diǎn)和點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$結(jié)合求解．

解答 解：水平導(dǎo)體棒當(dāng)達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷中點(diǎn)P處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小與點(diǎn)電荷q在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反．
則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為：E=$K\frac{q}{（R+\frac{2}{3}L）^{2}}$，
由于P處的合場強(qiáng)為零，所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)方向與點(diǎn)電荷q在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的方向相反，
 因a，b等電勢，由a到b，電場力做功為0，
故答案為：$K\frac{q}{（R+\frac{2}{3}L）^{2}}$ 與點(diǎn)電荷在該處產(chǎn)生的場強(qiáng)強(qiáng)方向相反  0

點(diǎn)評(píng) 感應(yīng)帶電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，當(dāng)金屬導(dǎo)體處于電場時(shí)會(huì)出現(xiàn)靜電平衡現(xiàn)象，關(guān)鍵要理解并掌握靜電平衡的特點(diǎn)