高二物理,这两道题为什么要接地?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/31 00:08:14
1。接地金属球 A的半径为 R,球外点电荷的电量为Q,它到球心的距离为 ,则该金属球上感应电荷在球心O处产生的场强大小等于

2。一小球Q带电,将它放在距离一块原来不带电的接地的大金属板处,试求小球所受的作用力

这两道题都要接地,为什么,原因一样吗?麻烦讲详细一点。
是不是如果不接地,导体左右电荷不一样,对Q的场强需要叠加,接地可带上同种电荷。但不是场强只和Q本身有关,和场强中的导体无关吗?那么导体接不接地都无所谓啊。
2。一小球Q带电,将它放在离一块原来不带电的接地的大金属板距离d处,试求小球所受的作用力

接地的话电势为0,处理可直接用电像法来求感应电荷对电荷的作用力
不接地稍微麻烦一些

至于场强谁说只与Q有关,电场中的导体会有感应电荷

第二道题用“镜像法”,接地金属板其实等效于距金属板右边有一个距离相等
的带相反电荷的小球,因为这两个东西对左边的小球产生的电场影响一样。然后用库仑定律解之

第二题的答案是多少?
好奇~补充一下吧

第一题,接地和不接地是一样的。这一题可以由静电平衡后的道题内部场强为0得到。球外点电荷产生的在球心场强为kQ/d^2(你的距离没了,我设为d),由合场为零知道金属球上感应电和产生场强与Q产生的等大反向。如果不接地,那么球上除了上面说的感应电荷,还有均匀分布在外表面的电荷,也就是说总的感应电和是这这两部分叠加,而后一部分产生的场强为0.
第二题,你的题目你打错了吧。(给补充吧)

总的来说,不接地的话,导体外的电荷除了直接感应出的电荷外,还要为了保持电荷守恒在表面均匀的分布与直接感应出的等量异号的电荷。

如果一个金属板前放一个小球,那么首先朝向小球的那一面会感应出一部分电荷(如果你知道电像法的话,那感应出的电荷的作用等效于一个与原小球关于平板镜面对称的带等量异号的电量的小球的作用。)。此时如果不接地,那么会在背着小球的一面均匀分布着与直接感应出的电荷等量异号的电荷,这一部分电荷只对背离小球的空间有作用。如果接地,这一部分电荷就流入大地了。

第二题补:若接地,如前所述,根据电像法感应出的电荷的作用等效于一个与原小球关于平板镜面对称的带等量异号的电量的小球的作用,所以所受到的作用力为kQ^2/(4d^2)
若不接地,如前所述,同样在朝向电荷的表面感应出电荷,其作用等效于一个与原电荷镜面对称,带电量等量异号的电荷作用。而导体板背面则均匀分布了与感应电荷,等量异号的电荷,这一部分电荷对点电荷所在空间无电场贡献,故接不接地一样。

如果你懂高中物理,可以查一下电像法。