题目
荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线,弯成图示形状.若半圆弧AB的半径为R,试求圆心O点的场强.:-|||-R.()-|||-?-|||-B.
荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线,弯成图示形状.若半圆弧AB的半径为R,试求圆心O点的场强.

题目解答
答案
E0=0N/C
.解析
步骤 1:确定场强的计算公式
对于无限长均匀带电细线,其在空间某点产生的电场强度E可以用公式E = λ / (2πε₀r)计算,其中λ是线电荷密度,ε₀是真空介电常数,r是该点到细线的距离。
步骤 2:分析带电细线的形状
带电细线弯成一个半圆弧AB和一条直线,其中半圆弧AB的半径为R,圆心为O点。由于电场强度是矢量,我们需要考虑电场强度的方向。
步骤 3:计算半圆弧AB在O点产生的电场强度
由于半圆弧AB关于O点对称,其在O点产生的电场强度的水平分量相互抵消,只留下垂直分量。根据对称性,半圆弧AB在O点产生的电场强度大小为E₁ = λ / (2πε₀R)。
步骤 4:计算直线部分在O点产生的电场强度
直线部分在O点产生的电场强度大小为E₂ = λ / (2πε₀R)。由于直线部分关于O点对称,其在O点产生的电场强度的垂直分量相互抵消,只留下水平分量。
步骤 5:计算O点的总电场强度
由于半圆弧AB和直线部分在O点产生的电场强度相互垂直,因此O点的总电场强度为E = √(E₁² + E₂²) = √[(λ / (2πε₀R))² + (λ / (2πε₀R))²] = λ / (πε₀R)。
步骤 6:考虑方向
由于半圆弧AB和直线部分在O点产生的电场强度相互垂直,因此O点的总电场强度的方向为45度角。
对于无限长均匀带电细线,其在空间某点产生的电场强度E可以用公式E = λ / (2πε₀r)计算,其中λ是线电荷密度,ε₀是真空介电常数,r是该点到细线的距离。
步骤 2:分析带电细线的形状
带电细线弯成一个半圆弧AB和一条直线,其中半圆弧AB的半径为R,圆心为O点。由于电场强度是矢量,我们需要考虑电场强度的方向。
步骤 3:计算半圆弧AB在O点产生的电场强度
由于半圆弧AB关于O点对称,其在O点产生的电场强度的水平分量相互抵消,只留下垂直分量。根据对称性,半圆弧AB在O点产生的电场强度大小为E₁ = λ / (2πε₀R)。
步骤 4:计算直线部分在O点产生的电场强度
直线部分在O点产生的电场强度大小为E₂ = λ / (2πε₀R)。由于直线部分关于O点对称,其在O点产生的电场强度的垂直分量相互抵消,只留下水平分量。
步骤 5:计算O点的总电场强度
由于半圆弧AB和直线部分在O点产生的电场强度相互垂直,因此O点的总电场强度为E = √(E₁² + E₂²) = √[(λ / (2πε₀R))² + (λ / (2πε₀R))²] = λ / (πε₀R)。
步骤 6:考虑方向
由于半圆弧AB和直线部分在O点产生的电场强度相互垂直,因此O点的总电场强度的方向为45度角。