Question

6．帶電量分別為+Q和-Q的兩個點(diǎn)電荷相距R放置，在兩點(diǎn)電荷連線上，橫放一個不帶電的導(dǎo)體棒，如圖所示．靜電平衡后，導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的大小為$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$，方向是向左．

Answer 1

分析 當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體棒內(nèi)O點(diǎn)處合場強(qiáng)為零，即導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小與兩個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小相等，方向相反．求出兩個點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合場強(qiáng)，再求導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小和方向．

解答 解：帶電量分別為+Q和-Q的兩個點(diǎn)電荷相距R，在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場強(qiáng)為：
E=E₊+E_-=$\frac{kQ}{（\frac{R}{2}）^{2}}+\frac{KQ}{（\frac{R}{2}）^{2}}$=$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$；方向向右
由于靜電屏蔽，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處合場強(qiáng)為零，故導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的場強(qiáng)為：
E′=E=$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$； 方向與外部電場方向相反，故向左
故答案為：$\frac{8kQ}{{R}^{2}}$； 向左．

點(diǎn)評 本題考查點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式、電場強(qiáng)度的疊加和靜電屏蔽，要注意內(nèi)部感應(yīng)電場的方向與外部產(chǎn)生的合場強(qiáng)的方向是相反的．