求助一道大学物理电学题高斯面

2025-05-01 18:21:08
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回答1:

楼上答案正确,不过未交待思路和过程,补充一下。

这是高斯定理应用的基本问题。高斯定理:经闭合曲面的电通量∫EdS=q/ε0。q为高斯面内包围的净电荷量。

1 要求0.05m处场强,可以做一个半径为0.05m的同心球面,该球面上处处E相等(这种面称为高斯面)【注】,则∫EdS=ES=4πr^2 E = q/ε0,从而E=q/(4πε0 r^2),其中r=0.05m,而高斯面内没有净电荷q=0,故E=0。

【注】高斯面上处处E相等是根据电荷均匀、球对称分布,场强就应同样均匀、球对称分布这样一种合理猜测得到的。尽管不是严格证明,但只要掌握判断原则,是完全可以准确判断的。

2 类似做一0.2m半径的同心球面为高斯面,同样有E=q/(4πε0 r^2),其中q=q1,r=0.2m。

3 类似可得E=q/(4πε0 r^2),其中q=q1+q2,r=0.5m。

如有不明欢迎追问。

回答2:

如果电荷分布均匀,那么球面上的电荷对球体内部不产生电场,所以
0.05m处场强为0
0.2m处就计算Q1产生的场强,就是kq1/0.2²
0.5m处就是全部的电荷产生的场强,就是k(q1+q2)/0.5²