如图所示,均匀带电圆环的总电量为Q,环的半径为b,在轴线上距环心为a处有一点,圆环上的电荷在这一点产生的总场强大小为______.

如图所示,均匀带电圆环的总电量为Q,环的半径为b,在轴线上距环心为a处有一点,圆环上的电荷在这一点产生的总场强大小为______.

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如图所示,均匀带电圆环的总电量为Q,环的半径为b,在轴线上距环心为a处有一点,圆环上的电荷在这一点产生的总场强大小为______.
答案
将带电圆环分成n段(n很大),每一小段看作一个点电荷,其所带电量为q=
Q
n

每个点电荷在a处产生的电场强度大小为:E1=k
q
r2
=k
Q
n
a2+b2
=
kQ
n(a2+b2)

设E1与轴线的夹角为α.各小段带电环在a处的电场强度E的垂直于轴向的分量Ey相互抵消,而E的轴向的分量Ex之和即为带电环在a处的场强Ea,则:
Ea=nEx=nE1cosα;
而cosα=
a


a2+b2

所以联立解得:Ea=
kQa


(a2+b2)3

故答案为:
kQa


(a2+b2)3
举一反三
如图所示是一匀强电场,在电场中有M、N、P三点,M、N连线与电场线方向平行,P、N的连线与电场线方向垂直.将一个电荷量为q=4×10-8C的负电荷从M点沿MP连线移到P点.电场力做功-2.4×10-6J,MN的距离30cm,PN的距离20cm,求电场强度E.
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如图,A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板,一个质量m=10-4kg,电荷量q=5×10-5C的带正电粒子静止于两板的正中央,已知两板间距离为20cm,g=10m/s2,求:
(1)两板间匀强电场的场强大小;
(2)两板间的电势差;
(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半,使带电粒子从两板正中央由静止开始运动,则经过多长时间粒子撞到板上.
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以下说法中不正确的是(  )
A.公式U=E•d只适用于匀强电场,公式E=
F
q
是电场强度的定义式,适用于任何电场
B.公式E=
kQ
r2
是由库仑定律得出的,因而只适用于真空中点电荷的电场
C.电流的定义式I=
q
t
,适用于任何电荷的定向移动形成的电流
D.从R=
U
I
可知,导体的电阻跟两端的电压成正比,跟流过导体的电流成反比
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图中的坐标原点O都表示一半径为R的带正电的实心金属球的球心位置,纵坐标表示带电球产生的电场的场强或电势的大小,电势的零点取在无限远处;横坐标r表示离开球心的距离,坐标平面上的曲线表示该球所产生的电场的场强大小或电势大小随距离的变化关系,则下列图象正确的是(  )
A.B.C.D.
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空气中的负离子对人的健康极为有益.人工产生负氧离子的方法最常见的是电晕放电法.如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子(O3-)排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则(  )
A.E=103N/C,F=1.6×10-16N
B.E=106N/C,F=1.6×10-16N
C.E=103N/C,F=1.6×10-13N
D.E=106N/C,F=1.6×10-13N

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