高一物理:静电感应现象作图题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/13 02:22:02
如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的电场的三条电场线 (用实线表示,要求严格作图)。
我已经知道问题的正确答案,但金属圆盘应该是一个等势体,电场线为何不与金属导体的表面垂直?电场强度方向与电场线方向应该是一种什么样的关系?

所谓的等势体,是指圆盘处于平衡状态且圆盘上的电荷恰好均匀分布的特殊情况。
而电荷的分布取决于受力,是为了使受力平衡而分布的。所以说,关键还是看受力情况。要判断电荷分布则自然要看电场分布。
在本题中,点电荷形成的电场不是均匀电场,而且圆盘所处的位置并不能保证对称的点受力平衡,所以电荷的分布自然也不均匀。此时圆盘不是等势体。
如果点电荷处于圆盘的中心轴线上,则圆盘是等势体。
圆盘和圆环在电荷分布的问题上几乎相同,都是边缘分布的,圆球则分布在表面。
电场强度的方向应该是该点电场线方向的切线,有且只有一个方向,因为经过同一点的电场线有且只能有一条。

电场线与等势面垂直。而该题中的等势面是电荷分布密度相等的点,而电荷分布是关于经过圆盘的水平线对称的,所以等势面与该水平线垂直,同样与电场线垂直。并没有违背“电场线与等势面垂直”的说法。

同学,只有当电荷在圆盘内才是等势体

金属圆盘怎么是等势体呢?