一个内半径为R1 外半径为R2的厚球壳均匀带电 体电荷密度为ρ。求球壳内 外电场强度的分布。请帮忙给

大学本科 已帮助: 时间:2024-11-03 05:20:13

一个内半径为R1、外半径为R2的厚球壳均匀带电,体电荷密度为ρ。求球壳内、外电场强度的分布。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!

难度:⭐⭐⭐

题库:大学本科,理学,物理学类

标签:电荷,外电,半径

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490***100

2024-11-03 05:20:13

正确答案:由球壳带电的球对称性可知电场分布也具有球对称性。即到球心距离为r的球面上电场强度大小处处相等方向处处垂直球面(沿半径方向)。于是以任意长r为半径做一个同心球面为高斯面。则通过该高斯面的电通量为(1)当场点在球壳外(r>R2)时高斯面内包围的电荷为整个球壳带的电荷即ρv=ρ.4π(R23-R13)/3。由高斯定理和式(1)可得(2)求解式(2)得到球壳外场点的电场强度为当场点P在球壳里(R1<r<R2)时高斯面包围的电量为ρv=ρ.4π(r3-R13)/3。由高斯定理和式(1)可得 (3)求解式(3)得到球壳里场点的电场强度为 当场点P在球壳内(r<R1)时高斯面包围的电量为0。由高斯定理和式(1)可得ψe=E.4πr2=0 (4)求解式(4)得到球壳内场点的电场强度为 E=0综上可得均匀带电厚球壳内、外的电场强度为
由球壳带电的球对称性可知,电场分布也具有球对称性。即到球心距离为r的球面上电场强度大小处处相等,方向处处垂直球面(沿半径方向)。于是以任意长r为半径做一个同心球面为高斯面。则通过该高斯面的电通量为(1)当场点在球壳外(r>R2)时,高斯面内包围的电荷为整个球壳带的电荷,即ρv=ρ.4π(R23-R13)/3。由高斯定理和式(1)可得(2)求解式(2)得到球壳外场点的电场强度为当场点P在球壳里(R1<r<R2)时,高斯面包围的电量为ρv=ρ.4π(r3-R13)/3。由高斯定理和式(1)可得(3)求解式(3)得到球壳里场点的电场强度为当场点P在球壳内(r<R1)时,高斯面包围的电量为0。由高斯定理和式(1)可得ψe=E.4πr2=0(4)求解式(4)得到球壳内场点的电场强度为E=0综上可得,均匀带电厚球壳内、外的电场强度为

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