题目
一均匀带电圆盘的半径为 R = 1 , (m),电荷面密度为 sigma,设无穷远处为电势零点,则圆盘中心 O 点的电势为 varphi = _____ (sigma)/(varepsilon_0)。(答案保留1位小数)
一均匀带电圆盘的半径为 $R = 1 \, \text{m}$,电荷面密度为 $\sigma$,设无穷远处为电势零点,则圆盘中心 $O$ 点的电势为 $\varphi = \_\_\_\_\_ \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$。(答案保留1位小数)
题目解答
答案
将均匀带电圆盘分为许多同心圆环,每个圆环对中心点 $ O $ 的电势贡献为:
\[
d\varphi = \frac{\sigma}{2\varepsilon_0} dr
\]
总电势为:
\[
\varphi = \frac{\sigma}{2\varepsilon_0} \int_0^R dr = \frac{\sigma R}{2\varepsilon_0}
\]
将 $ R = 1 \, \text{m} $ 代入,得:
\[
\varphi = 0.5 \frac{\sigma}{\varepsilon_0}
\]
答案:$ 0.5 \frac{\sigma}{\varepsilon_0} $