为什么电荷分布均匀的圆环中心的场强为零(电荷分布在半径为r的圆环)

电荷Q均匀分布在半径为r的圆环上,现在圆环中央放置一个电荷量为q的点电荷,试求由于q的出现而在环中

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本文目录

  1. 为什么圆环圆心处的电场强度为零
  2. 为什么有环形电流
  3. 为什么在圆环上运动,恰好到达最高点时不是速度为零,而是重力提供向心力
  4. 为什么电荷分布均匀的圆环中心的场强为零

为什么圆环圆心处的电场强度为零

园环园心处的电场强度为0的原因是:园环带的电荷在园环上是均匀分布的,园心处的电场强度是园环上各点电荷分别形成场强的合场强,园环上各点电荷距园心距离相等,在环心处产生的场强大小相等,方向都在半径方向,根据对称原理,在园环园心处合场强为0。

为什么有环形电流

地球的环状电流是负责保护地球低纬度磁层的电场,因此它在磁暴的电动力学下有巨大的效应。环状电流系统包含距离3至5R的带,躺在赤道平面附近并以顺时针方向流动着(当从北极方向观看时)。在这个区域内的微粒产生一个和地磁场相反的磁场,因此一位地球上的观测者会观测到这个区域磁场的衰减。

环状电流的能量主要是由离子来运载,绝大多数都是质子。然而,环状电流内也曾经观测到α质点,一种在太阳风中含量丰富的离子。另外,一些百分比是氧离子(O),与在地球电离层中相似,但是能量更高。这些离子的混合表示环状电流中的离子可能有一种以上的来源。环状电流内微粒的能量范围从0.05MeV至1MeV。

为什么在圆环上运动,恰好到达最高点时不是速度为零,而是重力提供向心力

物体要能做圆周运动,前提就是能够有力提供向心力和向心加速度。

加入到达最高点的时候速度为0,物体就会做自由落体运动,无法做圆周运动,事实上,在物体速度减到0的过程中,就会因为受到的力无法提供向心力而飞出轨道。因此,对于一个圆环而言,想要做圆周运动,最低的要求就是最高点的时候重力恰好提供圆周运动的向心力。

为什么电荷分布均匀的圆环中心的场强为零

答案:可将电荷均匀分布的圆环,分割成无数小段,每一小段都可以看作是点电荷,而且每一小段都可以对称的找到另一段,它们在球心处产生的电场强度,根据点电荷的场强公式可知,大小相等方向相反,矢量和为零,因此,电荷均匀分布的圆环中心的场强的矢量和等于零。

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一个半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为a,求环心处O点的场强

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