Question

9．如圖，長為l的導體棒ab原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點電荷放在距棒a端R處，當達到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)距b端$\frac{1}{3}$處產(chǎn)生的場強大小為$K\frac{q}{（R+\frac{2}{3}L）^{2}}$，方向為點電荷q在該處產(chǎn)生的電場強度的方向相反；若棒內(nèi)一自由電子從a端運動到b端，電場力所做功為0．

Answer 1

分析 棒達到靜電平衡后，棒內(nèi)各點的合場強為零，即感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強度與+q產(chǎn)生的電場強度大小相等、方向相反，根據(jù)靜電平衡的特點和點電荷場強公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$結(jié)合求解．

解答 解：水平導體棒當達到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷中點P處產(chǎn)生的場強大小與點電荷q在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向相反．
則棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點產(chǎn)生的場強大小為：E=$K\frac{q}{（R+\frac{2}{3}L）^{2}}$，
由于P處的合場強為零，所以感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強方向與點電荷q在該處產(chǎn)生的電場強度的方向相反，
 因a，b等電勢，由a到b，電場力做功為0，
故答案為：$K\frac{q}{（R+\frac{2}{3}L）^{2}}$ 與點電荷在該處產(chǎn)生的場強強方向相反  0

點評 感應(yīng)帶電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，當金屬導體處于電場時會出現(xiàn)靜電平衡現(xiàn)象，關(guān)鍵要理解并掌握靜電平衡的特點