题目
如图无限长带电直线,电荷线密度为λ,弯成如图所示的形状,圆的半径为R,则在圆心的电场强度 E= __________.A. E↑,C↑,U↑,W↑B. E↓,C↑,U↓,W↓C. E↓,C↑,U↑,W↓D. E↑,C↓,U↓,W↑
如图无限长带电直线,电荷线密度为λ,弯成如图所示的形状,圆的半径为R,则在圆心的电场强度 E= __________.
A. E↑,C↑,U↑,W↑
B. E↓,C↑,U↓,W↓
C. E↓,C↑,U↑,W↓
D. E↑,C↓,U↓,W↑
题目解答
答案
B. E↓,C↑,U↓,W↓
解析
步骤 1:确定电场强度的计算公式
对于无限长带电直线,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是电荷线密度,ε₀是真空介电常数,r是该点到直线的距离。
步骤 2:分析圆心处的电场强度
由于题目中提到的带电直线弯成了一个圆的形状,圆心处的电场强度是由圆上各点产生的电场强度的矢量和。由于圆的对称性,圆上各点产生的电场强度在圆心处相互抵消,因此圆心处的电场强度为零。
步骤 3:分析选项
根据题目描述,选项中的E、C、U、W分别代表电场强度、电容、电势和电势能。由于圆心处的电场强度为零,因此选项中E↓(电场强度下降)是正确的。电容C↑(电容增加)和电势U↓(电势下降)以及电势能W↓(电势能下降)是由于电场强度的改变而引起的,因此选项B是正确的。
对于无限长带电直线,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是电荷线密度,ε₀是真空介电常数,r是该点到直线的距离。
步骤 2:分析圆心处的电场强度
由于题目中提到的带电直线弯成了一个圆的形状,圆心处的电场强度是由圆上各点产生的电场强度的矢量和。由于圆的对称性,圆上各点产生的电场强度在圆心处相互抵消,因此圆心处的电场强度为零。
步骤 3:分析选项
根据题目描述,选项中的E、C、U、W分别代表电场强度、电容、电势和电势能。由于圆心处的电场强度为零,因此选项中E↓(电场强度下降)是正确的。电容C↑(电容增加)和电势U↓(电势下降)以及电势能W↓(电势能下降)是由于电场强度的改变而引起的,因此选项B是正确的。