Question

高二物理问题

一半径为R的绝缘球壳上均匀的带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r（r〈〈R）的一个小圆孔。则此时置于球心的点电荷所受力的大小为（ ）（已知静电力常量为k），方向（ ）

写好详细解答过程
还有为什么 挖去小孔相当于放一个等量异种电荷

Answer 1

我们这样分析，首先中央电荷对外壳电荷分布作用不大，忽略其影响，那么，可以视为挖去小圆孔后外壳电荷分布不变，那么因其他方向静电力相互抵消，那么最终点电荷受力方向一定为球心指向小孔的方向。

通过上面的分析，那么就等于只存在与小孔相对的那个方向存在正电荷，电量为（π*r^2/4*π*R^2)*Q。所以受力为k*(Q*q*r^2)/(4*R^4),方向如上分析。
至于为什么 挖去小孔相当于放一个等量异种电荷，你画个图，最终受力方向为球心指向小孔的方向，正好就是负电荷在那里时的方向。

Answer 2

根据受力特点来解。挖去前，为点电荷为受平衡力系作用；挖去后的瞬间，点电荷的受力平衡状态被破坏，少受挖去部分对它的作用。换句话说，挖去部分对它力与剩下部分对它的力是二力平衡，大小相等方向相反。因此，剩下的部分对它的力，大小为挖去部分对它的力大小，方向与挖去部分给的力方向“相反”！！！因此，剩下部分作用的力，可看作是挖去部分的异种电荷作用的力。

Answer 3

广东发个发个任玩堂若干人鹅谔谔