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在真空中有A、B两个均匀带电薄平板。它们的极板面积均为S (S >>d2 )、相距为d,所带电量分别为q和 -q。现有两种方法求解两薄平板间的相互作用力F的大小。 (1);(2)因为两板间电场均匀分布,且
,而F=qE,固有
。这两种解法是否正确?为什么?如果不正确,正确的解法是怎样的?
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:都不正确。(1)原因是解法中将带电平板当作点电荷来处理据此计算两带电平板之间的相互作用力。根据题设条件可知带电平板的面积远远大于平板之间的距离故带电平板的大小不可以忽略因而带电平板不可以简化成点电荷。(2)原因是解法中所用的电场强度是两个带电平板共同产生的。而本题中要计算的是两个原因是解法平板之间的静电作用力即一个带电平板施力另一个带电平板受力。正确的解法是:一个带电平板在另一个带电平板处产生的电场强度为而且是均匀电场。这样平板上各个点电荷元受的力为同向平行力叠加的结果为F=qE所以带电平板受到的静电力为
。
都不正确。(1)原因是解法中将带电平板当作点电荷来处理,据此计算两带电平板之间的相互作用力。根据题设条件可知,带电平板的面积远远大于平板之间的距离,故带电平板的大小不可以忽略,因而带电平板不可以简化成点电荷。(2)原因是解法中所用的电场强度是两个带电平板共同产生的。而本题中要计算的是两个原因是解法平板之间的静电作用力,即一个带电平板施力,另一个带电平板受力。正确的解法是:一个带电平板在另一个带电平板处产生的电场强度为,而且是均匀电场。这样,平板上各个点电荷元受的力为同向平行力,叠加的结果为F=qE,所以带电平板受到的静电力为。
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