Question

物理静电场问题

真空中两平行带电平版相距为d，面积为S，且有d^2<<S，均匀带电量分别为+q和-q，则两极间的作用力大小为？
求详细解答

Answer 1

用动能定理。分清各力做功情况（1）电场力对a球做功距qe*3L,重力对两球做功2mg*3L，导致整体动能增加。
（2）电场力对a做功qe*3l,对b为qe*2l，重力2mg*3l.三者之和等于整体动能。
（3）电场反向后电场力做功等于重力做功：qe*（3l+2l）=2mg*3l

Answer 2

当d²相对与面积S很小时，A，B板可以看成无限大平面，根据高斯定理得到的真空中无限大平面的电场强度为 E=σ/2ε0 （高斯定理：2ES=σS/εo）
σ为电荷面密度，等于q/S 。
∴A板电场强度大小 E=q/2Sε0
B板在A的电场中受到的力大小 F=Eq=q²/2Sε0
同理：B板电场强度大小也是 E=q/2Sε0
A板在B的电场中受到的力大小也是 F=Eq=q²/2Sε0
∴两板间的相互作用力f大小为q²/2Sε0，方向 相互吸引

Answer 3

F=(Keq)/d2